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力学综合解题方法,思考： 力学中的四个基本模型是什么？,杠杆 浮力 压力、压强 滑轮,例1.如图杠杆在水平位置平衡，OD的长度为1.6m ， OC的长度为3.2m, E的重力为100N,第一次在C点施加竖直向下的力FC1大小为20N, 求地面对E的支持力为N1。,GE = N1 + FE,FD LOD = FC1 LOC,(GE - N1 ) LOD = FC1 LOC,方程联立：,解得： N1 =60N,代入数据：,(100N- N1 ) 1.6m = 20N 3.2m,例2. 重为200N的物体A浸没在水中，匀速上升时所受浮力为100N，动滑轮重100N, 不计细绳重和摩擦，求滑轮组的机械效率为1。,GA = F浮+ T,方程联立：,解得： 1 =50%,代入数据：,1 =,=,=,1 =,1 =,例3.如上图杠杆在水平位置平衡，OD的长度为1.6m, E的重力为2250N,第一次在C点施加竖直向下的力FC1大小为650N, 地面对E的支持力为N1；第二次在C点施加竖直向下的力FC2大小为850N, 地面对E的支持力为N2 ,已知N1与N2之比为32，求：OC的长度。,GE = N1 + FE,FD LOD = FC1 LOC,(GE - N1 ) LOD = FC1 LOC,方程联立：,代入数据：,(2250N- N1 ) 1.6m = 650N LOC,第一次平衡,GE = N2 + FE,FD ，LOD = FC2 LOC,(GE N2 ) LOD = FC2 LOC,方程联立：,代入数据：,(2250N- N2 ) 1.6m = 850N LOC,第二次平衡,平衡一：,(2250N- N1 ) 1.6m = 650N LOC,(2250N- N2 ) 1.6m = 850N LOC,平衡二：,平衡间联系：N1:N2=3:2,N1 =2250N- 650N LOC /1.6m,N2 =2250N- 850N LOC /1.6m,=,=,解得： LOC =2.88m,例4.如图重为500N的物体A完全在水中匀速上升，滑轮组的机械效率为1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为2，已知物体完全浸没所受浮力为200N，1与2之比为910，不计细绳重和摩擦，求动滑轮重。,GA = F浮+ T1,方程联立：,代入数据：,1 =,=,1 =,第一次平衡,1 =,GA = T2,方程联立：,代入数据：,1 =,=,2 =,第二次平衡,2 =,平衡一：,平衡二：,平衡间联系： 1:2 =9:10,=,=,解得： G动 =100N,1 =,2 =,解题思路,力学综合解题方法,下图甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆，OD的长度为1.6m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量mE为225kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成，行走装置的质量m为25kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为1，甲板对配重E的支持力为N1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为2，甲板对配重E的支持力为N2。滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量mA为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为32， 1与2之比为910。物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力 T所做的功随时间变化的图像如图乙所示， 行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆 的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻 力均忽略不计，g取10N/kg 求：（1）OC的长度； （2）拉力F。,下图甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆，OD的长度为1.6m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量mE为225kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成，行走装置的质量m为25kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为1，甲板对配重E的支持力为N1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为2，甲板对配重E的支持力为N2。滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为32，1与2之比为910。物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图像如图乙所示，行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg,物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为1，甲板对配重E的支持力为N1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为2，甲板对配重E的支持力为N2。,物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为1，甲板对配重E的支持力为N1；,物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为2，甲板对配重E的支持力为N2。,下图甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆，OD的长度为1.6m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量mE为225kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成，行走装置的质量m为25kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为1，甲板对配重E的支持力为N1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为2，甲板对配重E的支持力为N2。滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为32，1与2之比为910。物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图像如图乙所示，行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg,下图甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆， OD的长度为1.6m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量mE为225kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成，行走装置的质量m为25kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。,滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为32，1与2之比为910。物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图像如图乙所示，行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg,GE = N1 + FE,FD LOD = FC1 LOC,1 =,FC1, = T1 + G动+ G行,GA = F浮+ T1,A完全在水中,A完全在水中：,1 =,(GE N1 ) LOD = （ GA - F浮+ G动+ G行） LOC,F浮= 水gV排=,1103 kgm-3 10N/kg 20dm3 =,200N,GE=m Eg=,225kg 10N/kg =,2250N,GA=m Ag=,50kg 10N/kg =,500N,G行=m 行g=,25kg 10N/kg =,250N,A完全在水中：,1 =,(2250N N1 ) 1.6m = （ 500N- 200N+ 250N+ G动） LOC,GE = N2 + FE ，,FD ， LOD = FC2 LOC,1 =,FC2, = T2 + G动+ G行,GA = T2,A全部露出水面,A 全部露出水面：,1 =,(GE N2 ) LOD = （ GA + G动+ G行） LOC,F浮= 200N,GE= 2250N,GA=500N,G行=250N,A全部露出水面：,2 =,(2250N N2 ) 1.6m = （ 500N+ 250N+ G动） LOC,平衡一：,平衡二：,平衡间联系： 1:2 =9:10,=,=,解得： G动 =100N,1 =,2 =,平衡一：,(2250N- N1 ) 1.6m = 650N LOC,(2250N- N2 ) 1.6m = 850N LOC,平衡二：,平衡间联系：N1:N2=3:2,N1 =2250N- 650N LOC /1.6m,N2 =2250N- 850N LOC /1.6m,=,=,解得： LOC =2.88m,解题思路,力学综合解题方法,例：下图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，物体A所受浮力为80N，小明对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对小明的支持力为N1。当物体A有1/2的体积露出水面且静止时，小明对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对小明的支持力为N2。已知动滑轮所受重力为120N，小明所受重力 为600N，N1:N2=13:12。不计 绳重、滑轮与轴的摩擦以及水 的阻力，则物体A所受重力为 多少N？,解题思路,力学综合解题方法,G人 = N1 + F1,2F1= T+G动,GA= T+ F浮,解题思路,力学综合解题方法,G人 = N1 + F1,2F1= T1+G动,GA= T1 + F浮,2 (G人 -N1) = GA -F浮+G动,2 (G人 -N1) = GA -F浮+G动,平衡状态一：物体全浸没,平衡状态二：物体一半体积浸入,2 (G人 N2) = GA -F浮+G动,等量关系：N1:N2=13:12,=,=,解得： GA =460N,例：如图是一个上肢力量健身器示意图，配重A受到的重力为1200N，其底面积为510-2m2，B、C都是定滑轮，D是动滑轮，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE ：OH = 2 ：5，小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的的压力为F1 ，配重A受到的拉力为FA1，配重A对地面的压强P1为 6103Pa;小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的的压力为F2，配重A受到的拉力为FA2，配重A对地面的压强P1为 4103Pa; 已知F1 ： F2 = 20 ：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计，求 （1）拉力为F1 （2）拉力T2 （3）动滑轮D受到的重力G,例：一个上肢力量健身器示意图，配重A受到的重力为1200N，其底面积为510-2m2，B、C都是定滑轮，D是动滑轮，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE ：OH = 2 ：5，小成受到的重力为600N，已知F1 ： F2 = 20 ：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的的压力为F1 ，配重A受到的拉力为FA1，配重A对地面的压强P1为 6103Pa,小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的的压力为F2，配重A受到的拉力为FA2，配重A对地面的压强P1为 4103Pa,例：如图是一个上肢力量健身器示意图，配重A受到的重力为1200N，其地面积为510-2m2，B、C都是定滑轮，D是动滑轮，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE ：OH = 2 ：5，小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的的压力为F1 ，,G人 = T1+ F地对人,F绳对杆 OE = T1OH,2F杆对绳= （G动 +FA1）,GA= FA1+ F地面对物体,G人,F地对人,F绳子对杠杆,F杠杆