如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点。已知杠杆的长度为0.8m,BC间的距离为0.2m,CD间的距离为0.2m。用细绳将滑轮组固定在杠杆

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

如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点。已知杠杆的长度为0.8m,BC间的距离为0.2m,CD间的距离为0.2m。用细绳将滑轮组固定在杠杆的A端,物体E(其质量可变)挂在动滑轮的挂钩上,每个滑轮重均为60N。物体H通过细绳挂在杠杆的D端,其质量始终保持不变。为使杠杆AD保持水平平衡,滑轮组所能提升重物E的最大质量m1与最小质量m2之比为4:1。杠杆、细绳的质量及一切摩擦均可忽略不计,取g= 10N/kg。求:

(1)滑轮组对杠杆A端的最大拉力FA1与最小拉力FA2之比;
(2)重物E的最大质量m1
(3)滑轮组的最小机械效率。(百分号前保留整数)

◎ 答案

(1)FA1:FA2=3:1  (2) m1 =160kg  (3)77%

◎ 解析


试题分析:(1)以B点为支点时,滑轮组对杠杆A端有最大拉力FA1;以C点为支点时,滑轮组对杠杆A端有最小拉力FA2
由图中距离关系可知:AB=0.4m,AC=0.6m,BD=0.4m
根据杠杆平衡条件:              1分
①/②得出:FA1:FA2=3:1          1分
(2)以定滑轮为研究对象,受力分析如图甲、乙所示;以两个动滑轮和物体E整体为研究对象,受力分析如图丙、丁所示。               1分

得出如下平衡方程:
             1分
因为m1:m2=4:1,所以G1:G2=m1:m2=4:1

代入数据:,解得:G1=1600N
m1=G1/g=160kg             1分
(3)因为G1:G2= 4:1,所以G2= G1/ 4=1600N/4=400N
           2分

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点。已知杠杆的长度为0.8m,BC间的距离为0.2m,CD间的距离为0.2m。用细绳将滑轮组固定在杠杆…”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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