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像分别如图22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。
(1)1800W(2)50N(3)2:3
解析试题分析:(1)由题中W-t图像可知P2==1800W 2分
(2)设动滑轮所受重力为G动,卷扬机及其工作平台所受重力为G。
根据图像可知t=1.0s内,拉力F1、F2做功分别为W1=900J,W2=1800J
===, ==,4v1=3v2,解得=
=×= ,G1=1450N,解得G2=2200N 1分
提升重物G1的过程中,重物和动滑轮受力分析如答图6所示,卷扬机及其工作平台受力分析如答图7所示,杠杆AB受力分析如答图8所示,配重C受力分析如答图9所示。提升重物G2的过程中,重物和动滑轮受力分析如答图10所示,卷扬机及其工作平台受力分析如答图11所示,杠杆AB受力分析如答图12所示,配重C受力分析如答图13所示。 1分
由受力分析可知5F1= G1+G动 5F2= G2+G动 ,解得G动=50N 1分
(3)F1===300N, NA1= G-F1="500N-300N=" 200N,
N′A1= NA1,5AO=2OB, F′B1===80N - 1分
FB1= F′B1,N1=GC- FB1="200N-80N=120N"
F2===450N, NA2= G-F2=500N-450N=50N,
N′A2= NA2,5AO=2OB, F′B2===20N
FB2= F′B2,N2=GC- FB1="200N-80N=120N"
== 1分
(其他方法正确均可得分)
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.
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!
科目:初中物理 来源: 题型:
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科目:初中物理 来源:2012年北京市怀柔区中考一模物理试卷(解析版) 题型:计算题
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像分别如图22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。
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科目:初中物理 来源:2011-2012学年北京市海淀区九年级(上)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题
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科目:初中物理 来源:2012年北京市怀柔区中考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题
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