答
当人单独站在地面上时,人对地面的压强P=,则S人=------(1);
当将物体放在地面上时,物体受重力、支持力及绳子的拉力而处于平衡;
设物体重力为G′,则绳子的拉力F物=G′-P1l2;
此时绳子对人的拉力F1=G-P2S人;
则由杠杆的平衡条件可知,F物OA=F1OB,即(G′-P1l2)OA=(G-P2S人)OB-----(2);
当将物体浸入水中时,物体受向上的浮力F浮=ρgV=ρgl3---------(3);
则此时绳子对物体的拉力F物′=G′-F浮;
此时绳子对人的拉力F3=G-P3S人;
则由杠杆的平衡条件可知,(G′-F浮)OA=(G-P3S人)OB--------(4);
将(1)代入(2),将(1)、(3)代入(4)则可得:
(3)、(4)可得:
(G′-P1l2)OA=(G-P2)OB------(5);
(G′-ρgl3)OA=(G-P3)OB---------(6);
用(6)式减去(5)式可得:
(P1l2-ρgl3)OA=(P2-P3)OB;
故=
答案解析:本题先由人站在水平地面上时的压强,利用压强公式可求得人与地面的接触面积;然后分别由放在水中上或放在地面上两种情况,通过受力分析得出物体对绳子的拉力,更出杠杆的平衡条件即可得出方程组,联立即可求解.
考试点:杠杆的平衡条件;定滑轮及其工作特点.
知识点:本题由于中间量较多,无法直接求得结果,故可以采用方程法求解;本题的难点不在于物理规律的应用上,而在于能否灵活应用数学规律上;在学习中应注意培养应用数学知识解决物理问题的能力.