(2012•怀柔区一模)如图甲所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物.

(2012•怀柔区一模)如图甲所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物.为监测卷扬机的工作情况,将固定卷扬机的工作台置于水平杠杆的A端,杠杆的B端连接有配重C,其下方与压力传感器相接触,杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内自由转动.当卷扬机提升G1=1450N的重物以速度v1匀速上升时,卷扬机的拉力为F1,滑轮组的机械效率为η1,压力传感器显示其对配重C的支持力为N1;当卷扬机提升重为G2的重物以速度v2匀速上升时,卷扬机的拉力为F2,滑轮组的机械效率为η2,压力传感器显示其对配重C的支持力为N2.拉力F1、F2做功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示.已知卷扬机及其工作台的总重为500N,配重C所受的重力为200N,4υ1=3υ2,88η1=87η2,5AO=2OB.杠杆AB所受的重力、绳的质量和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:

(1)卷扬机提升重物G2时的功率;
(2)动滑轮所受的重力;
(3)N1与N2的比值.
海主任 1年前 已收到1个回答 举报

stochast 幼苗

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解题思路:(1)由W-t图象可知卷扬机提升重物G2时,在时间t=1.5s内做功多少,利用功率公式求卷扬机提升重物G2时的功率;
(2)设动滑轮所受重力为G,卷扬机及其工作平台所受重力为G,根据图象可知t=1.0s内,拉力F1、F2做功分别为W1=900J,W2=1800J,求出P1和P2的比值,而P=Fv,知道4v1=3v2,据此求出拉力F1和F2的比值,又知道88η1=87η2,和G1的大小,利用η=
W
W
=[Gh/Fs]=[Gh/F×5h]=[G/F×5]求出G2大小;再由F1=[1/5](G1+G)、F2=[1/5](G2+G)联立方程组求动滑轮重;
(3)由F=[1/5](G+G)求出拉力大小,而卷扬机及其工作平台受到的重力等于拉力加上支持力,据此求出支持力的大小,根据力的作用是相互的,可求杠杆左边受到的压力,知道5AO=2OB,利用杠杆平衡条件求杠杆右边受到的拉力,而配重C受到的重力等于杠杆的拉力加上地面的支持力,据此求出配重C受到的支持力;
同理求出提升重物G2时的支持力,进而求出N1与N2的比值.

(1)由题中W-t图象可知:
P2=
W2
t2=
2700J
1.5s=1800W;
(2)设动滑轮所受重力为G,卷扬机及其工作平台所受重力为G.
根据图象可知t=1.0s内,拉力F1、F2做功分别为W1=900J,W2=1800J,

P1
P2=

W1
t

W2
t=
W1
W2=[900J/1800J]=[1/2],
∵P=Fv,

P1
P2=
F1×5v1
F2×5v2=
F1×v1
F2×v2=[1/2],
∵4v1=3v2

F1
F2=[2/3],
∵η=
W有
W总=[Gh/Fs]=[Gh/F×5h]=[G/F×5],

η1
η2=

点评:
本题考点: 功率的计算;重力的计算;杠杆的平衡条件;动滑轮拉力的计算.

考点点评: 本题为力学综合题,要求灵活利用所学知识、选用所学公式,利用好滑轮组的特点、杠杆平衡条件,能从图象得出相关信息是本题的关键,难题!

1年前

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