为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处,小明同学设计了如图所示的滑轮组装置。当小明用图*所示随...
问题详情:
为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了如图所示的滑轮组装置。当小明用图*所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图乙和*所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:
(1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
(2)在1~2 s内,拉力F做的功W。
(3)在0~1 s内,重物对地面的压强p。
【回答】
(1)在2~3 s内,重物做匀速运动,拉力F3=40 N,
其作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍,h3=2.5 m
(2)在1~2 s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m
W=3F2h2=3×50 N×1.25 m=187.5 J
(3)设动滑轮重为G轮
W总=W有+W额
在2~3 s内有:3F3h3=Gh3+G轮h3
G轮=3F3-G=3×40 N-100 N=20 N
在0~1 s内,拉力F1=30 N,绳对重物的拉力等于70 N,
所以重物对地面的压力F压=30 N
*:(1)300 W 83.3% (2)187.5 J (3)600 Pa
知识点:力和机械 单元测试
题型:计算题