图是从井中提升重物的装置示意图。O点为杠杆AB的支点,OA∶OB=2∶3。配重C通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mC=100kg。杠杆A端连接由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,定滑轮和动滑
◎ 题目
图是从井中提升重物的装置示意图。O点为杠杆AB的支点,OA∶OB=2∶3。配重C通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mC=100kg。杠杆A端连接由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,定滑轮和动滑轮的质量均为m,滑轮组下安装吊篮,吊篮底部固定一电动机D,电动机D和吊篮的总质量m0=10kg,可利用遥控电动机拉动绳子E端,通过滑轮组使吊篮升降,电动机D提供的功率恒为P。当吊篮中不装物体悬空静止时,地面对配重C的支持力N0为800N,杠杆B端受到向下的拉力为FB;将质量为m1的物体装入吊篮,启动电动机,当吊篮匀速上升时,地面对配重C的支持力为N1;物体被运送到地面卸下后,又将质量为m2的物体装到吊篮里运到井下,吊篮以0.6m/s的速度匀速下降时,地面对配重C的支持力为N2。已知N1∶N2=1∶2,m1∶m2=3∶2,不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg。求: (1)拉力FB; (2)动滑轮的质量m; (3)物体的质量m2; (4)电动机功率P。 |
◎ 答案
(1)200N (2)10kg (3)60kg (4)480w |
◎ 解析
试题分析:(1)当提升装置空载悬空静止时,配重C的受力分析如下图所示。 因为GC=mCg=100kg×10N/kg=1000N 由力的平衡可知FB=TC= GC-N0=1000N-800N=200N (2)当提升装置空载悬空静止时:杠杆AB的受力分析如下图所示。 由杠杆平衡条件可知FA·OA=FB·OB,所以FA=FB·OB/OA=200N×3/2=300N 提升装置整体的受力分析如下图所示。 因为T = FA ="300N," G0=m0g=10kg×10N/kg=100N 由力的平衡可知T= G0+2G =G0+2mg, 得滑轮的质量m="(T-" G0)/2g=(300N-100N)/2×10N/kg=10kg (3)吊篮匀速上升时,杠杆的受力分析如图甲所示,吊篮匀速下降时,杠杆的受力分析如图乙所示。 (FA+ G1)AO=(GC-N1)OB (FA+ G2)AO=(GC-N2)OB G1=m1g,G2=m2g N1∶N2=1∶2,m1∶m2=3∶2,OA∶OB=2∶3 将FA=300N,GC=1000N带入上述方程解得: m2=60kg (4)吊篮匀速下降时,动滑轮、物体m2、电动机与吊篮整体的受力分析如图所示。 3F=G0+G+G2 F=(G0+G+G2)/3="(100N+100N+600N)/3=(800/3)" N P= F×3v=(800/3)N×3×0.6m/s=480W |
◎ 知识点
专家分析,试题“图是从井中提升重物的装置示意图。O点为杠杆AB的支点,OA∶OB=2∶3。配重C通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mC=100kg。杠杆A端连接由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,定滑轮和动滑…”主要考查了你对 【二力平衡的定义及条件】 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。
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下一篇:将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中)这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放入盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示,对这个土仪器所运用的知识
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