问题
计算题
如图,质量为40 kg的小刚同学设想用滑轮组提升重物,钢轮O1、O2组成定滑轮,质量分别为15 kg、5 kg,动滑轮O3及框钩质量共为10 kg。质量为80 kg的物体A放在水平地面上,挂在动滑轮下面.滑轮各处摩擦均不计,所用绳索重量忽略,g取10 N/kg.
(1)小刚站在地面上想要缓慢提升重物,在图中画出一种可行的细绳绕系方案.
(2)针对你所画的绕绳方案,如果A物体在某时段被匀速提升0.5 m,速度恒为1 m/s,计算该时段内:
①小刚对地面的压力,小刚拉绳索的速度.
②该时段内小刚做的功,滑轮组的机械效率(精确到0.1%).
答案
解:
(1)
(2)
①GA+GO3=900 N;
T手=(GA+GO3)=300 N.
N地=G人-G手=400 N-300 N=100 N,v手=3vA=3 m/s.
②W手=(GA+GO3)h=(800 N+100 N)×0.5 m=450 J.
η====88.9%。