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体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A.当A以0.1m/s的速度匀速上升时,小聪对绳子的拉力F为400N,滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦及绳重).求:(1)拉力F的功率;(2)
题目详情
体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A.当A以0.1m/s的速度匀速上升时,小聪对绳子的拉力F为400N,滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦及绳重).求:
(1)拉力F的功率;
(2)物体A受到的重力;
(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比;
(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力.
(1)拉力F的功率;
(2)物体A受到的重力;
(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比;
(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力.
▼优质解答
答案和解析
(1)由图通过动滑轮绳子的段数n=3,物体A匀速上升,
拉力F的功率:P=Fv=Fnv物=400N×3×0.1m/s=120W;
(2)根据η=
=
=
,物体A受到的重力:
G=ηnF=80%×3×400N=960N;
(3)小聪拉动绳子前对地面压力F=G人=600N,
小聪拉动绳子后对地面压力F′=G人-F=600N-400N-200N,
小聪拉动绳子前后对地面的压强之比:
=
=
=
=
;
(4)不计摩擦及绳重,F=
(G物+G动),
提起A时,G动=3F-GA=3×400N-960N=240N,
小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力,即F最大=G人=600N,
此时提起物体的重力最大:G最大=3F-G动=3×600N-240N=1560N.
答:(1)拉力F的功率为120W;
(2)物体A受到的重力为960N;
(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比3:1;
(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力为1560N.
(1)由图通过动滑轮绳子的段数n=3,物体A匀速上升,
拉力F的功率:P=Fv=Fnv物=400N×3×0.1m/s=120W;
(2)根据η=
W有 |
W总 |
Gh |
Fs |
G |
nF |
G=ηnF=80%×3×400N=960N;
(3)小聪拉动绳子前对地面压力F=G人=600N,
小聪拉动绳子后对地面压力F′=G人-F=600N-400N-200N,
小聪拉动绳子前后对地面的压强之比:
p |
p′ |
| ||
|
F |
F′ |
600N |
200N |
3 |
1 |
(4)不计摩擦及绳重,F=
1 |
3 |
提起A时,G动=3F-GA=3×400N-960N=240N,
小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力,即F最大=G人=600N,
此时提起物体的重力最大:G最大=3F-G动=3×600N-240N=1560N.
答:(1)拉力F的功率为120W;
(2)物体A受到的重力为960N;
(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比3:1;
(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力为1560N.
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