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12. 如图，质量分别为$m_1$、$m_2$、$m_3$($m_1＞m_2$)的物体通过轻绳和弹簧连接起来，三个物体均处于静止状态。不计弹簧自重、绳重和摩擦，下列说法正确的是 (
A.绳子对$m_2$的拉力大小为$m_2g$
B.绳子对$m_1$的拉力大小为$m_2g$
C.弹簧所受拉力大小为$(m_3 - m_2)g$
D.地面对$m_3$的支持力大小为$(m_2 + m_3 - m_1)g$
D
)A.绳子对$m_2$的拉力大小为$m_2g$
B.绳子对$m_1$的拉力大小为$m_2g$
C.弹簧所受拉力大小为$(m_3 - m_2)g$
D.地面对$m_3$的支持力大小为$(m_2 + m_3 - m_1)g$
答案
12.D [A、B.根据定滑轮的工作特点可知,绳子对物体$m_1$的拉力等于物体$m_2$对绳子的拉力等于物体$m_1$的重力,所以绳子对$m_1$、$m_2$的拉力大小均为$m_1g$,故A、B错误;C.弹簧所受拉力为物体$m_2$与物体$m_1$的重力之差,即$(m_1-m_2)g$,故C错误;D.对物体$m_3$进行受力分析可知,物体$m_3$共受到地面的支持力、物体的重力$(m_3g)$、弹簧的拉力$(m_1-m_2)g$三个力的作用,则地面对$m_3$的支持力大小为$F_{\mathrm{支}}=m_3g-(m_1-m_2)g=(m_2+m_3-m_1)g$,故D正确。]
13.某人用如图所示的拉力器锻炼身体，配重由若干金属块(每块质量为10 kg)组成，锻炼时可以根据自己的实际需要选择金属块的数量。(杆重、绳重、摩擦均不计，g取10 N/kg)
(1)拉力器上的滑轮均属于
(2)若此人的质量为85 kg，他一次最多能拉起
(3)当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了
(1)拉力器上的滑轮均属于
定
（填“定”或“动”）滑轮。(2)若此人的质量为85 kg，他一次最多能拉起
8
块金属块。(3)当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了
$3×10^4$
J的功。假设脂肪氧化释放的能量的10%用于拉力做功，则相当于消耗8
克脂肪。（已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5 kJ的能量）答案
13.(1)定 (2)8 (3)$3×10^4$ 8
[(1)滑轮的轴不随物体移动,是定滑轮。(2)定滑轮不省力,但能改变力的方向。此人的体重为$G=m_{\mathrm{人}}g=85\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=850\ \mathrm{N}$,因此,他能提起最大重力为850 N的物体,一块金属块的质量为10 kg,故一块金属块的重力为$G_{\mathrm{金属块}}=m_{\mathrm{金属块}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$,即$\frac{G}{G_{\mathrm{金属块}}}=\frac{850\ \mathrm{N}}{100\ \mathrm{N}}=8.5$,故此人只能最多提起8块金属块。
(3)由平衡条件可知,拉力为$F=G=m_{\mathrm{金属块}}g=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$,拉力方向移动的距离$s=0.5\ \mathrm{m}$,累计拉动100次,可得人的拉力做功为$W=Fs=600\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}×100=3×10^4\ \mathrm{J}$,消耗脂肪的质量为$m_{\mathrm{脂肪}}=\frac{3×10^4\ \mathrm{J}}{37.5×10^3\ \mathrm{J/g}×10\%}=8\ \mathrm{g}$。]
[(1)滑轮的轴不随物体移动,是定滑轮。(2)定滑轮不省力,但能改变力的方向。此人的体重为$G=m_{\mathrm{人}}g=85\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=850\ \mathrm{N}$,因此,他能提起最大重力为850 N的物体,一块金属块的质量为10 kg,故一块金属块的重力为$G_{\mathrm{金属块}}=m_{\mathrm{金属块}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$,即$\frac{G}{G_{\mathrm{金属块}}}=\frac{850\ \mathrm{N}}{100\ \mathrm{N}}=8.5$,故此人只能最多提起8块金属块。
(3)由平衡条件可知,拉力为$F=G=m_{\mathrm{金属块}}g=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$,拉力方向移动的距离$s=0.5\ \mathrm{m}$,累计拉动100次,可得人的拉力做功为$W=Fs=600\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}×100=3×10^4\ \mathrm{J}$,消耗脂肪的质量为$m_{\mathrm{脂肪}}=\frac{3×10^4\ \mathrm{J}}{37.5×10^3\ \mathrm{J/g}×10\%}=8\ \mathrm{g}$。]
