题目内容
【题目】如图所示,杠杆在水平位置平衡,物体M1重为500N,底面积为,,每个滑轮重为20N,物体M2重为80N,在拉力F的作用下,物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。(杠杆与绳的自重、轮与绳的摩擦均不计)求:
(1)画出M1所受重力的示意图;
(2)求滑轮组的机械效率和拉力F的功率;
(3)求物体M1对水平地面的压强。
【答案】(1);(2);;(3)
【解析】
(1)物体M1所受重力作用点在M1的重心,方向竖直向下,大小是500N,其所受重力的示意图如下图所示。
(2)由题意可知,滑轮组所做的有用功
有两条绳子托着动滑轮,拉力F的大小
绳端移动的距离
滑轮组所做的总功
那么滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率是;
物体M2以0.5m/s速度匀速上升,那么绳端移动的速度
根据可知拉力F的功率
拉力F的功率是。
(3)根据力的平衡条件可知,B端对定滑轮向上的拉力
力的作用是相互的,定滑轮对B端的拉力
杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得
那么绳子对杠杆A端的拉力
力的作用是相互的,绳子对M1向上的拉力
物体M1受力平衡,地面对M1的支持力
力的作用是相互的,物体M1对地面的压力
根据可知,物体M1对水平地面的压强
物体M1对水平地面的压强是。
答:(1)M1所受重力的示意图是;(2)滑轮组的机械效率是;拉力F的功率是;(3)物体M1对水平地面的压强是。
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