题目内容
图21是工人提升物体的装置示意图,其中AB是一个不计重力、可以绕O点转动的杠杆,且AO:OB=2:5,杠杆B端系有重为1056N物体D,杠杆A端固定着滑轮组。质量为60kg的工人站在水平地面上,他对地面的压强p0=1.2×104Pa。当他利用该装置匀速提升重物M时,物体D受到的支持力为N1,工人对地面的压强p1=0.8×104Pa,此时滑轮组的机械效率η=90%;当工人利用该装置匀速提升重物N时,物体D受到的支持力为N2,工人竖直向下的拉力为F2;已知N1: N2=5:
2,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,g取10N/kg。求:
(1)提升重物M时工人竖直向下的拉力F1。
(2)提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时工人拉力的功率P。
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受力分析图给1分
人站在地面上时受力分析如答图5所示,
提升重物M时受力分析如答图6所示,
提升重物N时受力分析如答图7所示,
(1)由图可知:G人=p0S人 ——①
G人=F人1+p1S人——②……………………………
由①②式得:
F1=200N………………………………………
(2)提升重物M时,GM+G轮=2F1=400N![]()
η=
=
GM=360N G轮=40N……………………………
FA1=3F1+ G轮=640N
FA1×L1= FB1×L2
FA1×L1=(GD-N1)×L2
N1= GD-
FA1=1056N-
640N=800N……………………………
N2=
800N=320N
FA2×L1=(GD-N2)×L2
FA2=
(GD-N2)=
×(1056N-320N)=1840N
FA2=3F2+G轮
F2= (FA2- G轮)/3=600N……………………………
工人提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时的功率为P,
P= F22v=600N×2×0.5m/s=600W……………………………