如图甲所示装置中,物体甲重G甲=150N,动滑轮重G轮=50N,人重G人=650N.轻杆AB可以绕O点转动,且OA:OB=5

如图甲所示装置中,物体甲重G甲=150N,动滑轮重G轮=50N,人重G人=650N.轻杆AB可以绕O点转动,且OA:OB=5:9.不计轴摩擦和绳重,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,地面对物体乙的支持力为F1=210N.求:(1)物体乙受到的重力G乙.若用物体丙替换物体甲,并在物体乙的下方连接一个弹簧,如图乙所示,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,弹簧对物体乙的作用力为F2=780N.求:(2)此时地面对人的支持力F3.

(1)

甲图杠杆平衡时,杠杆两端受力如图1所示,根据杠杆平衡条件:
FA=
OB
OA
FB=
OB
OA
×(G+2G)=
9
5
×(50N+2×150N)=630N.
物体乙受到杠杆的拉力处于静止状态,受力如图2所示,
所以,G=FA+F1=630N+210N=840N.
(2)加入弹簧后,物体乙处于静止状态,受力如图3所示,
F'A=G+F2=840N+780N=1620N.
根据杠杆平衡条件:
F'B=
OA
OB
F'A=
5
9
×1620N=900N.
物体丙替代物体甲后,杠杆B端受力如图4所示,
F'B=2G+G
G=
1
2
(F'B-G)=
1
2
×(900N-50N)=425N,
此时人处于静止状态,受力分析如图5所示,
G+F3=G
F3=G-G=650N-425N=225N.
答:(1)物体乙受到的重力是840N.(2)此时地面对人的支持力是225N.
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