某人利用如图所示的滑轮组,用200N的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速提高h=2m,若不计摩擦和绳重,
求:(1)绳子的自由端移动的速度和动滑轮重;
(2)若再增加150N的重物,要使物体匀速上升,作用在绳子的自由端的拉力为多大.
解:(1)绳子的自由端移动距离s=nh=3×2m=6m,
绳子的自由端移动的速度v=s÷t=6m÷20s=0.3m/s;
由F=(G物+G动)/n,得G动=F×n-G物=200N×3-480N=120N;
(2)再增加150N的重物,物重变为G2=480N+150N=630N;
作用在绳子的自由端的拉力 F2=(G2+G动)÷n=(630N+120N)÷3=250N.
答:1)绳子的自由端移动的速度是0.3m/s,动滑轮重是120N;
(2)作用在绳子的自由端的拉力250N.
由图示知动滑轮和物体重由3股绳子承担着,故物体移动1m,绳子自由端移动3m;它的移动速度也是物体移动速度的3倍;
由拉力和物体重,根据3F=物重G+动滑轮重,计算动滑轮重以及物体中增加时拉力的大小.
点评:计算拉力时要考虑到动滑轮自身的重力.弄清物体重由几股绳子承担.
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