图是一个建筑工地提升物体装置的示意图,其中AB是一个以0为支点的杠杆,且AO:OB=3:4.D是一个系在杠杆B端的配重物体,重为2580N。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。
◎ 题目
图是一个建筑工地提升物体装置的示意图,其中AB是一个以0为支点的杠杆,且AO: OB =3:4.D是一个系在杠杆B端的配重物体,重为2580N。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一质量为60 kg的工人站在水平地面上,他对地面的压强P0=1.2×104 Pa。他利用该装置匀速提升一 块木材时,他对地面的压强p1=0.8×104 Pa,配重物体D受到的支持力为 FN1;他利用该装置匀速提升一块钢材时,他向下的拉力为F2,配重物体D受到的支持力为FN2;已知FN1:FN2 =7:6,提升木材时滑轮组的机械效率η= 90%,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,不计杆的重力,g 取10 N/kg.求: (1)工人提升木材时向下的拉力F1; (2)工人提着钢材以0.3m/s的速度匀速上升过程中做功的功率. |
◎ 答案
解: 人站在地面上时受力如图甲a所示,提升木材时,人站在地面上受力如图b 所示,提升钢材时,人站在地面上受力如图c所示;提升木材时动滑轮受力如图乙所示,杠杆A端定滑轮受力如图丙所示,杠杆受力及力臂如图丁所示,配重物体受力如图戊所示;提升钢材时动滑轮受力如图己所示,杠杆A端定滑轮受力如图庚所示,杠杆受力及力臂如图辛所示,配重物体受力如图壬所示. |
(1)由图甲a可知:G人=p0S人 ① 提升木材时人受力如图b所示:G人=F1+p1S人, ② 由①②式得: (2)提升木材时, G轮=2F1- η2F1=400 N(l -90%)=40 N 提升木材时定滑轮受力根据图丙可知,FA1 =3F1+G轮=640 N 提升木材时杠杆受力根据图丁可知FA1×L1=FB1×L2, FA1×L1=(GD - FN1)×L2, FN1=GD- FA1=2580N-×640N=2100N。 提起钢材时,配重物体受到的支持力FN2= ×2100N=1800N 提起钢材时,定滑轮对杠杆的拉力为FA2,FA2×L1=(GD-FN2)×L2, FA2= (GD-FN2)=×(2580N-1800N)=1040N。 提起钢材时,工人对绳的拉力为F2,FA2=3F2+G轮, F2 = (FA2 - G轮)/3 =N。 工人提着钢材以0 .3 m/s的速度匀速上升需要的功率为P, P=F22v=N×2×0.3m/s=200W。 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“图是一个建筑工地提升物体装置的示意图,其中AB是一个以0为支点的杠杆,且AO:OB=3:4.D是一个系在杠杆B端的配重物体,重为2580N。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。…”主要考查了你对 【功率的计算】,【滑轮(组)中拉力的计算】 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。- 最新内容
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上一篇:如图所示装置中,物体甲重20N,乙重10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,沿着水平方向的拉力F的大小为5N时,物体甲恰能在光滑的水平桌面上向左做匀速直线运动,不计滑
下一篇:如图所示的装置中,重600N的人用力拉绳,使装置处于静止状态装置中的滑轮A重500N,滑轮B重200N,底板C重100N。不计轴摩擦及绳重,人对底板C的压力为________N。
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