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如图所示,O为杠杆OA支点.当物体甲挂在动滑轮挂钩上在空中静止,物体乙挂在B点时,杠杆OA保持水平平衡,A端受到竖直向上的拉力为F1,滑轮组的机械效率为η1;将物体甲取下同时把物体
题目详情
如图所示,O为杠杆OA支点.当物体甲挂在动滑轮挂钩上在空中静止,物体乙挂在B点时,杠杆OA保持水平平衡,A端受到竖直向上的拉力为F1,滑轮组的机械效率为η1;将物体甲取下同时把物体丙挂在动滑轮挂钩上在空中静止,物体乙挂在C点时,杠杆OA保持水平平衡,A端受到竖直向上的拉力为F2,滑轮组的机械效率为η2.已知:动滑轮重G0=100N,物体乙重G乙=600N,OB:OA=1:3,OC:OA=2:3.(杠杆、细绳的质量及轮与轴的摩擦均忽略不计.g取10N/kg)
求:(1)拉力F1;
(2)物体甲所受的重力G甲;
(3)机械效率η2与η1之差.
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求:(1)拉力F1;
(2)物体甲所受的重力G甲;
(3)机械效率η2与η1之差.
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▼优质解答
答案和解析
(1)以杠杆为研究对象,当物体乙挂在B点平衡时,受力分析如图甲所示;当物体乙挂在C点平衡时,
受力分析如图乙所示. 以物体和动滑轮G0为研究对象,受力分析如图丙、丁所示.
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如图甲、乙所示,由杠杆平衡条件得:
F1×OA=G乙×OB ①
F2×OA=G乙×OC ②
已知:OB:OA=1:3,OC:OA=2:3,G乙=600N,
解得:F1=200N,F2=400N;
(2)如图丙所示,由平衡条件得:2F1′=G甲+G0
已知:F1′=F1=200N,G0=100N,
则:2×200N=G甲+100N,解得:G甲=300N,
如图丁所示,由平衡条件得:2F2′=G丙+G0,
已知:F2′=F2=400N,G0=100N,
即:2×400N=G丙+100N,解得:G丙=700N,
(3)效率:η1=
×100%=
×100%=75%;
η2=
×100%=
×100%=87.5%;
效率之差:η2-η1=87.5%-75%=12.5%;
答:(1)拉力F1为200N;
(2)物体甲所受的重力G甲为300N;
(3)机械效率η2与η1之差为12.5%.
受力分析如图乙所示. 以物体和动滑轮G0为研究对象,受力分析如图丙、丁所示.
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如图甲、乙所示,由杠杆平衡条件得:
F1×OA=G乙×OB ①
F2×OA=G乙×OC ②
已知:OB:OA=1:3,OC:OA=2:3,G乙=600N,
解得:F1=200N,F2=400N;
(2)如图丙所示,由平衡条件得:2F1′=G甲+G0
已知:F1′=F1=200N,G0=100N,
则:2×200N=G甲+100N,解得:G甲=300N,
如图丁所示,由平衡条件得:2F2′=G丙+G0,
已知:F2′=F2=400N,G0=100N,
即:2×400N=G丙+100N,解得:G丙=700N,
(3)效率:η1=
G甲 |
2F1 |
300N |
2×200N |
η2=
G丙 |
2F2 |
700N |
2×400N |
效率之差:η2-η1=87.5%-75%=12.5%;
答:(1)拉力F1为200N;
(2)物体甲所受的重力G甲为300N;
(3)机械效率η2与η1之差为12.5%.
看了如图所示,O为杠杆OA支点.当...的网友还看了以下:
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