如图是某同学设计的简易打捞装置结构示意图。AOB是以O点为转轴,长为4m的轻质横梁,AB呈水平状态,AO=1m。在横梁上方行走装置可以在轨道槽内自由移动,行走装置下方固定有提

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力的合成与应用/2022-03-02 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图是某同学设计的简易打捞装置结构示意图。AOB是以O点为转轴,长为4m的轻质横梁, AB呈水平状态,AO=1m。在横梁上方行走装置可以在轨道槽内自由移动,行走装置下方固定有提升电动机。提升电动机通过细绳和滑轮组提起重物。固定在水平地面上的配重T通过细绳与横梁A端相连,GT=3000N。当行走装置处于C位置时,开始打捞物体A。质量A是100kg、体积为0.04m3 物体A在水中匀速上升时,地面对配重T的支持力是N1,滑轮组的机械效率为75%;当物体A全部露出液面,滑轮组将物体A以v是0.1m/s的速度匀速竖直向上提升1m,此时电动机拉动细绳的功率为P,地面对配重T的支持力是N2N1N2=5∶1,若行走装置和提升电动机及定滑轮的总质量2是20kg,,忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力,g取10N/kg。求

(1)动滑轮的重力G
(2)电动机拉动细绳的功率P
(3)OC的距离

◎ 答案

(1)200N;(2)120W;(3)2m

◎ 解析


试题分析:(1)F==400N
物体A在水中匀速上升的过程中,滑轮组机械效率
= ==75%
解得:G="200N"
(2)对出水后物体及动滑轮进行分析如图所示:

3FC2=" G=1200NP=" FC2×3v="120W"
物体A在水中匀速上升过程中,以行走装置、动滑轮M和物体A为研究对象,受力分析图如图所示,杠杆上C点、D点受力分析图如图所示,配重T的受力分析图如图所示。

FC1=" G" -F
G =

OD=OC
FC1= ,FD1=  
得:N1=3000N-1000N/mOC 
物体A离开水面后匀速上升的过程中,以行走装置、动滑轮M和物体A为研究对象,受力分析图如图所示,配重E的受力分析图如图所示,杠杆C点、D点受力分析图如图所示。
FC2= G

OD =OC
FC2=  , FD2= 
N2=3000N-1400N/mOC
N1∶N2=5∶1
解得:OC ="2m"
点评:本题考查动滑轮重力、功率和距离的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对物体进行受力分析,判断出动滑轮上绳子的段数,找出其中的等量关系.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图是某同学设计的简易打捞装置结构示意图。AOB是以O点为转轴,长为4m的轻质横梁,AB呈水平状态,AO=1m。在横梁上方行走装置可以在轨道槽内自由移动,行走装置下方固定有提…”主要考查了你对  【力的合成与应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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