...如图所示,是一个上肢力量健身器示意图.配重A受到的重力为350N,其...
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发布时间：2024-04-07 17:37
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时间：2024-08-11 23:52
（1）以物体A为研究对象，受力分析如图1、2所示．
物体A处于静止状态：
∵GA=N1+FA1-----①
GA=N2+FA2------②
∴②-①式得：FA2-FA1=N1-N2=（p2-p1）SA=pSA=2×103Pa×5×10-2m2=100N；
（2）以人为研究对象，受力分析如图3、4所示．
人处于静止状态：
∴G人=F1′+T1′-------③
G人=F2′+T2′---------④
∴④-③式得：T2′-T1′=F1′-F2′；
对动滑轮受力分析如图5、6所示：
绳子对杠杆的拉力：
F=13（FA1+G动）------------⑤
F′=13（FA2+G动）-----------⑥
对杠杆进行受力分析如图7、8所示：
根据杠杆平衡条件：
F×OE=T1×OH，
F′×OE=T2×OH
∵OE=3OH
∴FA1+G动=T1-------⑦
FA2+G动=T2-------⑧
∴由⑤⑥两式和⑧-⑦式得；T2-T1=FA2-FA1=100N，
∵T1′=T1，F1′=F1，T2′=T2，F2′=F2．
∴F1=G人-T1，F2=G人-T2，
∴F1-F2=T2-T1=FA2-FA1=100N，
∵F1：F2=4：3
∴F1=400N，F2=300N；
（3）∵p1：p2=3：2，p2-p1=2×103Pa，
∴P1=6×103Pa，
由①式得：FA1=G1-P1SA=350N-6×103Pa×5×10-2m2=50N，
由③式得：T1=G人-F1=500N-400N=100N，
由⑦式得：G动=T1-FA1=100N-50N=50N，
∵配重A匀速上升，
∴动滑轮下端绳子的拉力F绳=GA=350N，
杠杆对动滑轮向上的拉力：F杠=13（F绳+G动）=13（350N+50N）=400N3，
滑轮组的机械效率：
η=W有W总=F绳F杠n=350N4003N×3=87.5%．
答：（1）拉力FA2与FA1之差为100N；
（2）小明对地面的压力F1为400N；
（3）当小明通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T3时，配重A匀速上升2cm，此时滑轮组的机械效率为87.5%．
