如图所示,是小明利用器械提升重物的示意图.当小明自由站在水平地面上时,对地面的压强P0=2×104Pa;当在动滑轮下挂一个与小明重力相同的物体甲时,他用力匀速举起杠杆

发布时间:2020-08-06 16:30:05

如图所示,是小明利用器械提升重物的示意图.当小明自由站在水平地面上时,对地面的压强P0=2×104Pa;当在动滑轮下挂一个与小明重力相同的物体甲时,他用力匀速举起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,小明对地面的压强P1=4.5×104Pa,此时滑轮组的机械效率为η1;当在动滑轮下挂1200N重物乙时,他用力匀速举起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,小明对地面的压强P2=5.5×104Pa,此时滑轮组的机械效率为η2;已知杠杆OA:OB=1:2(杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计,g取10N/kg)求:
(1)小明的质量m人
(2)η1:η2.

网友回答

解:
小明自由站在水平地面上,对小明受力分析如图1所示.
提重物甲时,对小明、杠杆、动滑轮和甲物体受力分析如图2、3、4所示.
提重物乙时,对小明、杠杆、动滑轮和乙物体受力分析如图5、6、7所示.

(1)P0====2×104Pa----①
由图4可知??2F'B1=G动+G甲
由图3可知???FA1×OA=FB1×OB
FA1=2?FB1=2?F'B1
由图2可知N1=FA1+G人=G动+G甲+G人
P1===4.5×104Pa----②
由图7可知??2F'B2=G动+G乙
由图6可知???FA2×OA=FB2×OB
∵=
∴FA2×1=FB2×2
FA2ˊ=FA2=2?FB2=2?FB2ˊ
由图5可知N2=FA2ˊ+G人=G动+G乙+G人
P2====5.5×104Pa-----③
由方程①②③解得
G人=G甲=800N
G动=200N?
m人===80kg;
(2)η1:η2=:=:=14:15.
答:(1)小明的质量m人为80kg;
(2)η1:η2为14:15.
解析分析:先画出不同情况下的受力分析;
(1)已知三次小明对地面的压强,结合图示物体受力情况,列出关系式,联立解之即可求出小明的重和动滑轮重,然后再利用重力公式求出小明的质量;
(2)根据η====分别标示出机械效率,然后用物重和动滑轮重代入即可求出效率比.

点评:能熟练运用杠杆的平衡条件是解决本题的关键,同时,我们还必须认清本题中滑轮组的使用特点.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!