工人用如图所示滑轮组在10s内将一物体匀速提高2m,已知拉力大小恒为50N,方向总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg,绳重和摩擦均不计,取g=10N/kg.求:(1)

发布时间:2020-08-08 06:38:33

工人用如图所示滑轮组在10s内将一物体匀速提高2m,已知拉力大小恒为50N,方向总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg,绳重和摩擦均不计,取g=10N/kg.
求:(1)绳子自由端移动的速度;
(2)该物体所受重力.

网友回答

解:(1)由图示滑轮组可知n=3,货物上升的高度h=2m,所用的时间t=10s,
货物上升的速度v货===0.2m/s.
所以绳子自由端的速度:v自=nv货=3×0.2m/s=0.6m/s.
(2)动滑轮的质量m动=3kg,拉力F=50N,n=3,g=10N/kg,
动滑轮受到的重力:G动=m动g=3kg×10N/kg=30N.
货物的重力G货=nF-G动=3×50N-30N=120N.
答:(1)绳子自由端移动的速度为0.2m/s;
(2)该物体所受重力是120N.
解析分析:(1)滑轮组绳子自由端通过的距离s和货物通过的距离h,满足以下关系:s=nh,其中n为承担货物重力的绳子的段数(也就是直接与滑轮组中的动滑轮直接相连的绳子的段数).由于货物移动的时间与绳子自由端移动的时间相同,所以两者的速度也满足以下关系:v自=nv货.求得货物上升的速度,即可求得绳子自由端的速度.
(2)在此过程中,由于绳重和摩擦均不计,所以拉力克服的是货物的重力G货和动滑轮的重力G动.根据滑轮组的省力公式,F=(G货+G动)即可求得货物的重力.

点评:在解有关滑轮组的题目时,告诉滑轮组图的目的就是告诉n等于多少.
若题目中告诉了不计绳重和摩擦,克服动滑轮的重力做的功是额外功,这是求解动滑轮重力的一个重要思路.
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