题目内容

(2010?门头沟区一模)某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物,如图所示.已知工人的质量为70kg.第一次提升质量为50kg的货物时,工人对绳子的拉力为F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为40kg的货物时,工人对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2.已知N1与N2之比为41:40,g取10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.则F1与F2之比为
6:5
6:5
.
分析:(1)掌握滑轮组的省力特点:F=
1
n
(G物+G动),n是承担物重的绳子段数,根据其列出两种情况下的关系式;
(2)对工人进行正确的受力分析,工人对工作台的压力等于工人的重力加工人对绳子的拉力;
(3)根据已知条件代入关系式得出两压力之比.
解答:解:由图知,滑轮组由5段绳子承担物重,第一次工人对绳子的拉力F1=
1
5
(G物+G动);
N1=G人+F1=m人g+
1
5
(m物g+G动);
同理,第二次N2=m人g+
1
5
(m物′g+G动);
又N1与N2之比为41:40,
m人g+
1
5
(m物g+G动)
m人g+
1
5
(m物′+G动)
=
N1
N2

代入数据:
70kg×10N/kg+
1
5
(50kg×10N/kg+G动)
70kg×10N/kg+
1
5
(40kg×10N/kg+G动)
=
41
40

解得G动=100N
则F1=
1
5
(G物+G动)=
1
5
×(50kg×10N/kg+100N)=120N;
F2=
1
5
(G物′+G动)=
1
5
×(40kg×10N/kg+100N)=100N;
F1
F2
=
120N
100N
=
6
5

故答案为:6:5.
点评:此题考查了滑轮组的省力特点,及对物体受力的分析,正确判断承担物重的绳子段数及得出动滑轮的重力是解决此题 的关键.
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