Question

举重运动员小威重力500N，自制的训练器械如图所示，轻杆AB长1.5m，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m³的沙袋，其中OA=1m，在B端施加竖直向上600N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡，试求此时小威对地面的压力及这袋沙子的密度．（装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计）

Answer

小威受到竖直向下的重力，和杠杆对小威竖直向下的压力，根据二力合成即可求出小威对地面的压力；
知道人施加的力和两力臂的大小，根据杠杆的平衡条件和定滑轮的特点求沙子受到的重力，再利用重力公式求沙子质量，又知道沙子的体积，利用密度公式求沙子的密度．
【解析】
小威对地面的压力F压=600N+500N=1100N；
∵轻杆AB在水平位置平衡，
∴FlOB=F拉lOA，
又∵使用定滑轮不省力，绳重及摩擦不计，
lOA=1m，lOB=lAB-lOA=1.5m-1m=0.5m
∴G=F拉===300N
∴沙子的质量：m===30kg，
则沙子的密度：ρ===2╳103kg/m3．
答：小威对地面的压力诶1100N；沙子的密度为2╳103kg/m3．