Question

如圖14是一個上肢力量健身器示意圖．配重A受到的重力為1200N；杠桿EH可繞O點在豎直平面內轉動，OE：0H=2：5．小成同學受到的重力為600N，他通過細繩在H點施加豎直向下的拉力為F₁時，杠桿在水平位置平衡，配重A剛好拉起來．杠桿EH和細繩的質量均忽略不計；所有摩擦也忽略不計．求：
（1）判斷滑輪B、C、D分別是定滑輪還是動滑輪？
答：滑輪B是______滑輪；滑輪C是______滑輪；滑輪D是______滑輪．
（2）不考慮動滑輪的重時，拉力F₁多大？
（3）若考慮動滑輪的重時，作用在H點豎直向下的拉力為F₂，其大小是260N，則動滑輪受到的重力G_動為多大？

Answer 1

解：
（1）由圖知，人向下施力時，滑輪B、C的軸不隨物體一起移動的滑輪稱為定滑輪；滑輪D的軸和物體一起移動的滑輪稱為動滑輪；
故答案為：（1）定；定；動；
（2）所有摩擦忽略不計，不考慮動滑輪的重時，作用在杠桿E端的力F_E=G=×1200N=600N，
∵F_E×OE=F_拉×OH，OE：0H=2：5
∴F_拉=F_E=×600N=240N；
答：不考慮動滑輪的重時，拉力F₁為240N；
（3）若考慮動滑輪的重時，作用在杠桿E端的力F_E′=（G+G_輪），
∵F_E′×OE=F₂×OH，OE：0H=2：5
∴F_E′=F₂，
∴（G+G_輪）=F₂，
即：（1200N+G_輪）=×260N，
解得：G_輪=100N．
答：動滑輪受到的重力為100N．
分析：（1）使用滑輪時，滑輪的軸不隨物體一起移動的滑輪稱為定滑輪；滑輪的軸和物體一起移動的滑輪稱為動滑輪；據此判斷；
（2）所有摩擦忽略不計，不考慮動滑輪的重時，作用在杠桿E端的力F_E=G，知道力臂關系，利用杠桿平衡條件求拉力F₁的大小；
（3）若考慮動滑輪的重時，作用在杠桿′E端的力F_E′=（G+G_輪），知道力臂關系、F₂大小，利用杠桿平衡條件求F_E′的大小，進而解得動滑輪受到的重力．
點評：本題考查了學生對動滑輪、定滑輪的定義和省力特點、杠桿平衡條件的掌握和運用，本題關鍵區分開：所有摩擦忽略不計，不考慮動滑輪的重時，作用在杠桿E端的力F=G；若考慮動滑輪的重時，作用在杠桿E端的力F=（G+G_輪）．