针对训练

1.(1)轿厢运动的速度：v= 1.5 m/s;

(2)配重重力对配重做的功：

W=Fs=Gh=3 000 N×15 m=4.5×104 J;

(3)当轿厢匀速上升时，轿厢竖直向下受到自身重和载货重，竖直向上受到配重拉力和电机的拉力，满足

G空+G货=F配+F电，所以F电=G空+G货-F配=3 100 N+1 000 N-3 000 N=1 100 N，所以，电动机的功率至少为：

P= = =F电v=1 100 N×1.5 m/s=1 650 W.

2.(1)物体A的重力

G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N;

(2)由杠杆平衡条件得：F拉×LOB=F×LOC，

则F拉= = =300 N;

(3)物体A对地面的压力

F压=G-F拉 =700 N-300 N=400 N;

物体与地面的接触面积

S=0.2 m×0.2 m=0.04 m2=4×10-2 m2，

物体对地面的压强

= =1.0×104 Pa.

3.(1)碳纤维车架的密度：

ρ= = =1.8×103 kg/m3;

(2)以人体质量为70 kg计算，地面所受的压力：

F=G=mg=(10 kg+70 kg)×9.8 N/kg=784 N;

地面受到的压强:

= =9.8×105 Pa;

(3)运动员与车的总重力G=mg=784 N;

骑自行车克服阻力所做的功

W=Fs=0.02 G×6×103 m

=0.02×784 N×6×103 m=94 080 J

功率P= = =156.8 W.

4.(1)配重A自由放置时对地面的压力：

F=G=mg=140 kg×10 N/kg=1 400 N;

(2)根据题意可知，W总=GAh+G动h，即340 J=1 400 N×0.2 m+G动×0.2 m，则G动=300 N;

(3)设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为F;

人对地面的压力：F人=600 N-F;

由F×OH=FE×OE可得，FE= =2F;

对D分析可知2FE=G动+F′A，即4F=G动+F′A，

则F′A=4F-300 N，故配重A对地面的压力为FA：

FA=1 400 N-F′A=1 400 N-4F+300 N=1 700 N-4F;

因为配重A和人对地面的压强相等，则p人=pA，

= ， = ,F=250 N.

5.(1)根据杠杆的平衡条件公式F1L1=F2L2得，

150 g×10 cm=50g×L2，

解得，L2 =30 cm.

(2)根据题意钩码移动至最右端，该“密度天平”达到最大量程，设OA为L1′，O点距最右端的距离为L2′，容器的质量为m1，钩码的质量为m2，容器中加满液体的质量m，由F1L 1=F2L2得

(m1+m)gL1′=m2gL2′，

已知：m1=150 g，m2=50 g，L1=10 cm，L2′=50 cm，

代入上式解得，m=100 g，

ρ= = =1.25 g/cm3.

(3)当钩码的质量适当增大时，说明杠杆一侧的力增大，在力臂关系相同的情况下，另一侧的力也会增大，即该“密度天平”的量程将增大.