如图所示,体重为600N的小刚用滑轮组提升400N的重物时,若滑轮组的机械效率η0=80%.不计绳重和轴摩擦.求:(1)动滑轮受到的重力G动;(2)地面对小刚的支持力

发布时间:2020-08-08 15:27:44

如图所示,体重为600N的小刚用滑轮组提升400N的重物时,若滑轮组的机械效率η0=80%.不计绳重和轴摩擦.求:
(1)动滑轮受到的重力G动;
(2)地面对小刚的支持力FN;
(3)绳子能够承受的最大拉力FMT=200N,滑轮组的最大机械效率ηM.
注:要求画出相关的受力分析图.

网友回答

已知:G=400N? η0=80%? G人=600N?? n=5? F最大=200N
求:(1)G动=?(2)FN=?(3)ηM=?
解:(1)∵η====,
∴动滑轮的重力为G动=-G=-400N=100N;
(2)承重绳段数n=5.以重物和动滑轮为研究对象,受力分析如图1所示.
∵F=(G+G动)
所以绳子受到的拉力为FT=(G+G动)=×(400N+100N)=100N,
由于力的作用是相互的,所以小刚受到绳子的拉力F绳=FT,也是100N,
以小刚为研究对象,受力分析如图2所示.
FN+F绳=G人
地面对小刚的支持力为FN=G人-F绳=600N-100?N=500N;
(3)当FMT=200N时,
∵F=(G+G动)
∴滑轮组提起的最大物重为GM=nFMT-G动=5×200N-100N=900N,
滑轮组的最大机械效率为ηM===×100%=90%.

答:
(1)动滑轮的重力为100N;
(2)地面对小刚的支持力为500N;
(3)滑轮组的最大机械效率为90%.
解析分析:(1)不计绳重和轴摩擦,已知滑轮组的机械效率和物重,利用机械效率变形公式得到动滑轮的重力;
(2)由图知,承重绳段数n=5.根据滑轮组的特点,已知物重和动滑轮重,可以得到拉力的大小;
由于力的作用是相互的,所以绳子对小刚的拉力等于小刚拉动绳子的力;而小刚受到三个力的作用:重力、地面的支持力、绳子的拉力,所以可以得到地面的支持力;
(3)已知承担物重的绳子段数和绳子能够承受的最大拉力,根据滑轮组的特点得到提起的最大物重;已知最大物重、动滑轮重,利用机械效率变形公式得到最大机械效率.

点评:此题考查了力的作用的相互性、滑轮组的特点、物体受力分析和机械效率的计算等知识点,是一道力学综合题,有一定的难度.
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