◎ 题目
图是某建筑的二楼顶上的蓄水箱及放水装置,蓄水箱长3m,宽2m,高1m,楼房每层高3m。其水箱上端右侧安装了一个以O点为转轴,长为50 cm 的轻质杠杆AB,O点距A端40 cm. 4点正下方的Q是一个恰好能堵住出水口的重5N、横截面积100 cm2、厚5cm的盖板,它通过细绳与杠杆的A端相连在水箱右侧水平地面卜有一质量为54.4 kg的人通过滑轮组拉动系在B 点的绳子,从而控制水箱中的水从出水口流出。当水箱中蓄满水时,人用F1 的力拉绳端,盖板恰能被拉起,此时人对水平地面的压强为P1;当水箱中的水深为60cm时,人用F2的力拉绳端,盖板也恰好被拉起,此时人对水平地面的压强为P2,且P1:P2=11: 12(绳重及滑轮与轴之间的摩擦及进水管直径忽略不计,g取10 N/kg)求: (1)若这些水是用水泵从深2m的井中抽上来的,要求一次蓄满水的时间不能超过10min,则水泵的功率至少多大? (2)动滑轮的总重G0. (3)当水箱中蓄满水时,地面对人的支持力FN1。 |
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◎ 答案
解: 根据题意画出力的示意图 |
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(1) (2)F压1=P水1SQ=ρ水gh1SQ = 103 kg/m3 ×10 N/kg ×(l -0. 05)m ×0. 01 m2 =95 N F压2 =P水2SQ =ρ水gh2SQ =103 kg/m3 ×10 N/kg x (0. 6 -0. 05)m ×0. 01m2 =55 N. G人 =m人g=54.4 kg×10 N/kg=544 N, ∵ (GQ+ F压1) . OA = FB1 ·OB,(GQ+ F压2). OA = FB2 · OB, ∴FB2= (GQ+F压2)=×(5+55)N=240N ∴FB1=(GQ+F压1)=×(5+95)N=400N 4F1=G0+FB1 ① 4F2=G0+FB2 ② FN1+F1=G人 ③ FN2+F2=G人 ④ 又∵①一②可得:4F1-4F2=FB1- FB2 =400 N -240 N =160 N, ∴F1-F2 =40 N,
∴F2=64N,F1=104N ∴G0=4F1-FB1=4×104N-400N=16N. (3)∴FN1=G人 -F1=544N-104N=440N。 |
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“图是某建筑的二楼顶上的蓄水箱及放水装置,蓄水箱长3m,宽2m,高1m,楼房每层高3m。其水箱上端右侧安装了一个以O点为转轴,长为50cm的轻质杠杆AB,O点距A端40cm.4点正下方的…”主要考查了你对 【功率的计算】,【平衡力与平衡状态】,【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。
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