Question

【題目】健身越來越受大眾歡迎，臂力健身器件簡化如圖所示，輕桿BC的C端用光滑鉸鏈固定在豎直墻壁，且與豎直墻壁保持垂直。B端通過輕繩AB與墻壁相連，AB與豎直墻壁的夾角為θ，一質(zhì)量不計(jì)的輕滑輪懸掛于B點(diǎn)。質(zhì)量為M的健身者通過一輕繩跨過定滑輪，用豎直向下的力拉住輕繩一端，使質(zhì)量為m（m<M）的重物保持不動(dòng)，重力加速度為g，求：

（1）人對(duì)地面的壓力N'的大小;

（2）繩子BO對(duì)輕滑輪的作用力F1的大小;

（3）輕桿BC的彈力F2的大小。

Answer 1

【答案】（1）Mg-mg（2）2mg（3）

【解析】

(1)對(duì)人進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力Mg，地面的給的支持力N，和繩子向上的拉鏈mg，根據(jù)平衡有

，

代入數(shù)據(jù)解得：

，

根據(jù)牛頓第三定律可知，人對(duì)地面的壓力大小為：

；

(2)滑輪受到由滑輪規(guī)律以及共點(diǎn)力平衡條件可知

；

(3)以結(jié)點(diǎn)B為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有

。