Question

【題目】如圖所示，杠桿在水平位置平衡，物體M1重為500N，底面積為，，每個滑輪重為20N，物體M2重為80N，在拉力F的作用下，物體M2以0.5m/s速度勻速上升了5m。（杠桿與繩的自重、輪與繩的摩擦均不計）求：

(1)畫出M1所受重力的示意圖；

(2)求滑輪組的機械效率和拉力F的功率；

(3)求物體M1對水平地面的壓強。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；；(3)

【解析】

(1)物體M1所受重力作用點在M1的重心，方向豎直向下，大小是500N，其所受重力的示意圖如下圖所示。

(2)由題意可知，滑輪組所做的有用功

有兩條繩子托著動滑輪，拉力F的大小

繩端移動的距離

滑輪組所做的總功

那么滑輪組的機械效率

滑輪組的機械效率是；

物體M2以0.5m/s速度勻速上升，那么繩端移動的速度

根據可知拉力F的功率

拉力F的功率是。

(3)根據力的平衡條件可知，B端對定滑輪向上的拉力

力的作用是相互的，定滑輪對B端的拉力

杠桿在水平位置平衡，根據杠桿的平衡條件可得

那么繩子對杠桿A端的拉力

力的作用是相互的，繩子對M1向上的拉力

物體M1受力平衡，地面對M1的支持力

力的作用是相互的，物體M1對地面的壓力

根據可知，物體M1對水平地面的壓強

物體M1對水平地面的壓強是。

答：(1)M1所受重力的示意圖是；(2)滑輪組的機械效率是；拉力F的功率是；(3)物體M1對水平地面的壓強是。