（2011?东城区一模）如图所示是某种健身器械的示意图，轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端，O为支点，PO：OQ=1
分别对物体A、动滑轮D、杠杆BC、人进行受力分析，如图所示：（1）根据G=mg计算可得：GA=1000N；G人=600N；P1S=450N；P2S=270N；由①⑤式解得：FA1=GA-P1S=1000N-450N=550N；FA2=GA-P2S=1000N-270N=730N，（2）由等式，N1：N2=10：7，N1N2=107=G人?F1G人?F2?3G人=10F2-7F1，F1=BOOCFD1=32×13（GD+FA1）=12（GD+FA1），F2=BOOCFD2=32×13（GD+FA2）=12（GD+FA2），代入已知解得：GD=50N；（3）以定滑轮为研究对象进行受力分析，如图所示：3FD1=GD+FA1=50N+550N，解得：FD1=200N，由⑨式：F=2FD1+GD=2×200N+50N=450N．答：（1）拉力FA1为550N；（2）动滑轮D受到的重力G为50N；（3）当小明通过细绳对横杆C端竖直向下的作用力为F1时，定滑轮E对支架的拉力为450N．
（1）图中滑轮A随物体一块移动，所以它是动滑轮；站在水平地面上的人匀速拉动绳子时，根据力的作用是相互的可知，绳子对人也有一个向上的拉力，所以人对地面的压力减小，根据p=FS可知，在受力面积不变的情况下，压力减小，压强也会减小；（2）人对绳子施加的拉力：F=2G物+G动=2m物g+m动g=2×20 kg×10N/kg+1kg×10N/kg=410N；（3）拉力移动距离s=12h=12×0.6m=0.3m，拉一次做的功：W=Fs=410N×0.3m=123J，拉15次做的总功：W总=15 W=15×123J=1845J，拉力的功率P=W总t=1845J60s=30.75W． 故答案为：（1）动滑轮；小；（2）人对绳子施加的拉力至少是410N；（3）人做功的平均功率为30.75W．
（1）当F=200N，PO：OQ=1：4时对动滑轮和A整体受力分析如图1（a）所示：3F+FP=GA+G动 ；
FP=GA+G动-3F=1500N+100N-3×200N=1000N．
对杠杆PQ 受力分析如图1（b）所示：FP×OP=FQ×OQ；
FQ=
| FP×OP |
| OQ |
| 1000N×1 |
| 4 |
对B受力分析如图1（c），由平衡条件得：GB=FQ=250N
（2）当F1=2F=400N，PO′：O′Q=1：1时
对动滑轮和A整体受力分析如图2（a）所示：3F1+FP1=GA+G动；
FP1=GA+G动-3F1=1500N+100N-3×400N=400N
对杠杆PQ 受力分析如图2（b）所示：FP1×O′P=FQ1×O′Q；
FQ1=
| FP1×O′Q |
| O′P |
| 400N×1 |
| 1 |
对B受力分析如图2（c）：N1+GB=FQ1 ，则N1=FQ1-GB=400N-250N=150N．
而：N1：N2=3：11； 所以：N2=550N
由v1=3v=0.6m/s； F1 的功率：P=F1v1=240W．
滑轮组效率η1=
| W1有 |
| W2总 |
| (GA?FP1)h |
| 3F1h |
（3）当F2=3F=600N，PO''：O''Q=4：1时
对B受力分析如图3（c）：N2+GB=FQ2，FQ2=N2+GB=550N+250N=800N
对杠杆PQ 受力分析如图3（b）所示，FP2×O''P=FQ2×O''Q；
FP2=
| FQ2× O，，Q |
| O，，P |
| 800N×1 |
| 4 |
对动滑轮、A和增加的配重整体受力分析如图3（a）所示：3F2+FP2=GA+G动+GA′；
则增加的配重A′所受重力为：GA′=3F2+FP2-GA-G动=3×600N+200N-1500N-100N=400N
不计绳和滑轮的摩擦，可得滑轮组效率：η2=
| W2有 |
| W2总 |
| (GA+GA′?FP2)h |
| 3F2h |
| ① |
| ② |
| η1 |
| η2 |
|
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