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(2012•咸宁)如图所示,小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B.假设在拉绳子的过程中,小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上,不计绳重和摩擦.

题目详情
(2012•咸宁)如图所示,小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B.假设在拉绳子的过程中,小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上,不计绳重和摩擦.已知小刚的质量为50kg,物体A的质量为54kg,物体B的质量为84kg,动滑轮的质量为6kg.当提升物体A时,滑轮组的机械效率为______,此时小刚对高台的压力是______N;当提升物体B时,小刚拉力做功的功率为180W,则物体B上升的速度为______m/s.(g取10N/kg)
▼优质解答
答案和解析

(1)∵mA=54Kg,m=6Kg,g=10N/Kg,
∴物体A的重力为:GA=mAg=54kg×10N/kg=540N,
动滑轮的重力为:G=mg=6kg×10N/kg=60N,
从图可知,该滑轮组有3段绳子吊着物体,
∴提升物体A时小刚对绳子的拉力为:FA=
1
3
(GA+G)=
1
3
×(540N+60N)=200N,
则提升物体A时,滑轮组的机械效率为:η=
W有用
W
=
GA
3FA
=
540N
3×200N
=90%.
(2)此时小刚受竖直向上的支持力和竖直向下的重力和拉力,则小刚对高台的压力等于他的体重加上绳子对他的拉力,
而m=50kg,则小刚的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
所以小刚对高台的压力为:F压力=G+FA=500N+200N=700N.
(3)∵mB=84kg,g=10N/kg,
∴物体B的重力为:GB=mBg=84kg×10N/kg=840N,
则提升物体B时小刚对绳子的拉力为:FB=
1
3
(GB+G)=
1
3
×(840N+60N)=300N,
而拉力做功的功率为P=180W,
∵P=Fv,
∴拉力上升的速度为:v=
P
FB
=
180W
300N
=0.6m/s,
则物体B上升的速度为:v′=
1
3
v=
1
3
×0.6m/s=0.2m/s.
故答案为:90%;700;0.2.