Question

【题目】如图所示，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，底面积为，，每个滑轮重为20N，物体M2重为80N，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、轮与绳的摩擦均不计）求：

(1)画出M1所受重力的示意图；

(2)求滑轮组的机械效率和拉力F的功率；

(3)求物体M1对水平地面的压强。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；；(3)

【解析】

(1)物体M1所受重力作用点在M1的重心，方向竖直向下，大小是500N，其所受重力的示意图如下图所示。

(2)由题意可知，滑轮组所做的有用功

有两条绳子托着动滑轮，拉力F的大小

绳端移动的距离

滑轮组所做的总功

那么滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率是；

物体M2以0.5m/s速度匀速上升，那么绳端移动的速度

根据可知拉力F的功率

拉力F的功率是。

(3)根据力的平衡条件可知，B端对定滑轮向上的拉力

力的作用是相互的，定滑轮对B端的拉力

杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得

那么绳子对杠杆A端的拉力

力的作用是相互的，绳子对M1向上的拉力

物体M1受力平衡，地面对M1的支持力

力的作用是相互的，物体M1对地面的压力

根据可知，物体M1对水平地面的压强

物体M1对水平地面的压强是。

答：(1)M1所受重力的示意图是；(2)滑轮组的机械效率是；拉力F的功率是；(3)物体M1对水平地面的压强是。