Question

【题目】健身越来越受大众欢迎，臂力健身器件简化如图所示，轻杆BC的C端用光滑铰链固定在竖直墙壁，且与竖直墙壁保持垂直。B端通过轻绳AB与墙壁相连，AB与竖直墙壁的夹角为θ，一质量不计的轻滑轮悬挂于B点。质量为M的健身者通过一轻绳跨过定滑轮，用竖直向下的力拉住轻绳一端，使质量为m（m<M）的重物保持不动，重力加速度为g，求：

（1）人对地面的压力N'的大小;

（2）绳子BO对轻滑轮的作用力F1的大小;

（3）轻杆BC的弹力F2的大小。

Answer 1

【答案】（1）Mg-mg（2）2mg（3）

【解析】

(1)对人进行受力分析，受到竖直向下的重力Mg，地面的给的支持力N，和绳子向上的拉链mg，根据平衡有

，

代入数据解得：

，

根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力大小为：

；

(2)滑轮受到由滑轮规律以及共点力平衡条件可知

；

(3)以结点B为研究对象，对其进行受力分析如图所示，根据共点力平衡有

。