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1、09一模（力学）39.如图27所示，是利用器械提升重物的示意图。当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压强P0=2104Pa；当滑轮下未挂重物时，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P1=2.375104Pa；当滑轮下加挂重物G后，他用力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强P2=5.75104Pa。假设这个人用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向，加挂重物前后他对杠杆A端施加的举力分别为F1、F2，已知F2=1500N。（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g取10N/kg）求：（1）F1与F2之比；（2）人的质量m人；（3）当重物G被匀速提升过程中，
2、滑轮组的机 械效率；图27（4）已知重物G的密度与水的密度比为9：1，将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m/s，若此时已知动滑轮重为100N，那么绳端B的拉力F做功的功率P为多大？解：受力分析图-（1分）（1）F1:F2=1:10-（2分）（2）人的质量m人=80kg-（2分）（3）当重物G被匀速提升过程中，滑轮组的机械效率=90%-（1分）（4）绳端B的拉力F做功的功率P=90W -（1分）39.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴，转轴与支架C连结，使栏杆能绕P在竖直
3、平面无摩擦转动，支架C用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B端搁置在支架D上，当支架D上受到压力为FD时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力F1竖直向下压A端，使栏杆的B端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C上。火车要通过时，他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上。已知AP=OP=1m，PE=m，O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m，p1p2=21，栏杆与配重的总重G杆=240N。求：（1）FD（2）G
4、人（3）F2的最小值，此时F2的方向。（计算和结果可带根号）（6分）O图22BA支架C支架DPE解：（1）支架D受到的压力FD与支架D对杆的支持力FB是一对相互作用力，FD = FB根据杠杆平衡条件F1l1 = F2l2，得到：G杆PE = FDPBFD = G1杆PE/PB =240N（/2）m/5m = 72NG杆PE = F1APF1 = G1杆PE/PA =240N（/2）m/1m = 360N（2）人站在水平地面对地面的压强P1=G人/S，S为人与地面的接触面积，用力F1后，F1= F1，对地面的压强P2=（G人F1，）/SP1P2=21即：G人/S（G人F1，）/S =212（G人
5、360N）= G人 G人=720N（3）当栏杆在竖直位置时，栏杆重力的力臂为OE，在A点沿水平方向向右，可以使力臂最长，最省力。根据杠杆平衡条件G杆OE = F2PAF2= G1杆OE/PA =2403N0.5m/1m = 120NAOMB38图19是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OAOB45，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强p为1.1104Pa，当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时他对水平地面的压强p1为1.6104Pa。若在物体M下面再加
6、挂物体N，小强需用更大的力举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力为F2，他对地面的压强p2为3.3104Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F3。（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）求：（1）小强与地面的接触面积S ； （2）物体M受到的重力GM ； （3）拉力F3 。 解： (1) N = G人 G人N1F1N2F2G人甲乙 以人为研究对象，受力分析如右图甲、乙所示。人始终处于静止状态，所以有：G人+F1 =N1 G人+F2 =N2因为N 1与N1大小相等，F1 与F1大小相等， N2 与N2大小相等，F2 与F2大小相等。所以有：N1= G人+F1
7、 N2=G人+F2 （1分） -得甲OAB乙OABGMF1F3=GM+GNF2 0.5104Pa=，S=0.06m2 （1分）（2）G人=PS =1.1104Pa0.06m2=660N N2= P2S=3.3104Pa0.06m2=1980N F2=N2 - G人=1980N-660N=1320N （1分）对杠杆进行受力分析如右图甲、乙所示：根据杠杆平衡条件：GMOAF1OB F3OAF2OB （1分）已知OAOB45，F1300N，F21320N 得：GM=375N， F3=1650N （1分）说明：其它方法正确给分。题目解答完整但未画图或画图错误扣1分。A39某桥梁施工队的工人用如图18所
8、示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件A。已知工件的质量为100kg，工人的质量为70kg。工件A打捞出水面之前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg 。求：（1）工件A浸没在水中时所受的浮力；（2）工件A完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率； （3）工件A完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率。（7分）39题答图 解（1）以人为研究对象，其受力情况如图甲、乙所示。，；，；工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对绳的拉力大小相等。-（1分）又 - -
9、 -（1分）将、式代入、式，并且将和代入后可解得（1分） A图20由式得：解得，则（3）39 体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为p1, .如图20所示，用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为p2,压强变化了2750pa。已知人一只脚的面积是200cm2，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。求：（1）绳对人的拉力；（2）物体A与地面的摩擦力；（3）若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置
10、的机械效率是多少？（7分）39解：（1）FFPS27505 Pa4102m2110 2分（2）hfh80%2110176 1分（3）F f2110N17644 1分 176+30206 1分h82.4% 2分DABOM第38题图F38如图所示，AB是一杠杆，可绕支点O在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，OD：DB=1：1，滑轮重为100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强为15000pa。（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子
11、所受拉力均沿竖直方向）求：（1）正方体M的受到的重力；（2）拉力F的大小38BAF1FOF1F1G轮f1GMf1N1解：当F作用B点时，A点受拉力为F1。正方体M受拉力为f1，受重力为G，受支持力为N1 F12k=F3k 1分F1 = 1.5F f1= 3F-100N 1分 N 1= P1S= 7500 pa0.04m2 = 300N 1分 N 1= G -（3F-100N） 200N = G -3F 1分BAF2FOF2F2G轮f2GMf2N2D 当F作用D点时，A电受拉力为F2，正方体M受拉力为f2。受重力为G，受支持力为N2F22k=F1.5kF2=0.75Ff2+100N = 1.5FN2=P2S=15000pa0.04m2=600N600N+ f2= G500N= G -1.5F 1分由两式得F = 200N 1分G = 800N 1分40某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图23
