Question

7．如圖中輕質(zhì)橫桿AB可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA：OB=4：5，當(dāng)動(dòng)滑輪下的配重M重200N時(shí)，體重為800N的壯壯站在水平地面上用400N的力豎直向下拉住橫桿B端，恰使AB在水平位置平衡．利用這套器材，壯壯能拉起最大為450N的配重，假設(shè)壯壯的雙腳與地面接觸面積為400cm²，則此時(shí)他對地面的壓強(qiáng)是0pa．

Answer 1

分析 （1）利用杠桿的平衡條件可求出當(dāng)配重為200N時(shí)，A端的拉力，再根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)求出動(dòng)滑輪的重．人所能施加的拉力最大為自身的重力．據(jù)此根據(jù)杠桿的平衡條件可求出A端最大的力．再進(jìn)一步計(jì)算最大的配重．
（2）當(dāng)壯壯所受力等于其重力時(shí)，對地面的壓力為零，壓強(qiáng)為零．

解答 解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
F_A•OA=F_B•OB，
則F_A=$\frac{{F}_{B}•OB}{OA}$=$\frac{400N×5}{4}$=500N，
由圖中動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)可知，A端的拉力等于兩段繩子的拉力與動(dòng)滑輪重力之和，所以G_動(dòng)=500N-2×200N=100N．
人所能施加的拉力最大為自身的重力，即則F_A′=800N，根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
F_A′•OA=F_B′•OB，
則F_A′=$\frac{{F}_{B}′•OB}{OA}$=$\frac{800N×5}{4}$=1000N，
則最大的配重為：G_配=$\frac{{F}_{A}′-{G}_{動(dòng)}}{2}$=$\frac{1000N-100N}{2}$=450N．
（2）由題意知，壯壯用的最大力等于其體重，所以此時(shí)壯壯對地面的壓力為0，可知對地面的壓強(qiáng)也為0．
故答案為：450；0．

點(diǎn)評(píng) 在本題的計(jì)算中有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是通過杠桿的平衡條件求出動(dòng)滑輪的重，二是能正確分析動(dòng)滑輪使用過程中各點(diǎn)力的關(guān)系，三是知道人能施加的最大拉力等于人的重力．