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滑轮（组）中拉力的计算
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下图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G=8×104N，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V=0.
网友投稿 2022-06-12 00:00:00 互联网
◎ 题目
下图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G=8×10
4
N，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V=0.5m
3
、重为G
物
的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p
1
=2×10
7
Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p
2
，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p
3
=25×10
7
Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支持力分别为N
1
和N
2
，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求： （1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强P
2
；
（2）支持力N
1
和N
2
之比；
（3）重物出水后匀速上升的速度。
◎ 答案
解：（1）S=
=4×10
-3
m
2
，
G
物
=p
3
S -G =2.5 × 10
7
Pa ×4×10
-3
m
2
-8×10
4
N =2 ×10
4
N ，
F
浮
=ρ
水
gV
排
= 10
3
kg/m
3
×10N/kg ×0.5 m
3
=5000 N ，
P
2
=（G+G
物
-F
浮
）/S=
=2.375×10
7
Pa；
（2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率：
η=W
有
/W
总
=
=
，
G
动
=3750N，
设钢丝绳上的力在出水前后分别为F
1
、F
2
，柱塞对吊臂支持力的力臂力L
1
，钢丝绳对吊臂拉力的力臂为L
2
，根据杠杆平衡条件可知： N
1
L
1
=3F
1
L
2
，N
2
L
1
=3F
2
L
2
，
N
1
/N
2
=F
1
/F
2
，F
1
=
，F
2
=
，
（3）出水后钢丝绳上的力：F
2
=（G
物
+G
动
）/3 ，
重物上升的速度v
物
，钢丝绳的速度v
绳
，v
绳
=3v
物
，P=F
2
v
绳
，
v
物
=
=0.5m/s。
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“下图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G=8×104N，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V=0.…”主要考查了你对 【压强的大小及其计算】，【功率的计算公式的应用】，【杠杆的平衡条件】 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。
http://www.00-edu.com/html/202206/206834.html
十二生肖
十二星座
=4×10-3m2，
=2.375×107Pa；
=
，
，F2=
，
=0.5m/s。