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物理必考如图是简易电动门式起重机的结构示意图.MN为长4m.质量可以

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图是简易电动门式起重机的结构示意图,MN为长4m、质量可以不计的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动,提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图所示.已知动滑轮的重力为1×103N,g取10N/kg,钢丝绳重和滑轮组的轮、轴间摩擦不计.当起重机提起0.3t的重物以0.2m/s的速度匀速竖直向上运动时:fSu物理好资源网(原物理ok网)

(1)求滑轮组的机械效率.fSu物理好资源网(原物理ok网)

(2)求电动机拉动钢丝绳的功率.fSu物理好资源网(原物理ok网)

(3)若行走装置、提升电动机和定滑轮三者的总重是2.2×103N,行走装置使提起的重物沿横梁从中点A移到某点B时,N点受到的向上的支持力增加了1.55×103N,则该点B离M点的距离是多少?

试题答案

解:fSu物理好资源网(原物理ok网)

(1)提起的物体的重力:fSu物理好资源网(原物理ok网)

G=mg=0.3×103kg×10N/kg=3000N;fSu物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组的机械效率:fSu物理好资源网(原物理ok网)

η=====75%;fSu物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵钢丝绳重和滑轮组的轮、轴间摩擦不计,fSu物理好资源网(原物理ok网)

∴钢丝绳的拉力:fSu物理好资源网(原物理ok网)

F=(G+G)=(3000N+1000N)=;fSu物理好资源网(原物理ok网)

电动机拉动钢丝绳的功率:fSu物理好资源网(原物理ok网)

P=Fv=×3×0.2m/s=800W;fSu物理好资源网(原物理ok网)

(3)以M为支点,把横梁MN看成杠杆,以M点为轴,重物在A点和B点时,根据杠杆平衡条件:fSu物理好资源网(原物理ok网)

(G+G+G)?MA=FA?MNfSu物理好资源网(原物理ok网)

(G+G+G)?MB=FB?MNfSu物理好资源网(原物理ok网)

两式相减得:fSu物理好资源网(原物理ok网)

(G+G+G)?(MA-MB)=(FA-FB)?MNfSu物理好资源网(原物理ok网)

则:(2.2×103N+3×103N+1×103N)(BM-2m)=1.55×103N×4mfSu物理好资源网(原物理ok网)

解得:BM=3m.fSu物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)滑轮组的机械效率为75%.fSu物理好资源网(原物理ok网)

(2)电动机拉动钢丝绳的功率为800W.fSu物理好资源网(原物理ok网)

(3)该点B离M点的距离是3m.fSu物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)知道物体的质量,利用重力公式求物体的重力,利用效率公式η===求滑轮组的机械效率;fSu物理好资源网(原物理ok网)

(2)由于钢丝绳重和滑轮组的轮、轴间摩擦不计,钢丝绳的拉力F=(G+G),求出绳子自由端移动的速度,利用P=Fv求电动机拉动钢丝绳的功率;fSu物理好资源网(原物理ok网)

(3)当行走装置使整个滑轮组和重物一起沿横梁移动时,横梁可以看作一个杠杆,支点为M,动力为N处所受的支持力,阻力为行走装置、滑轮组、重物的总重,根据杠杆的平衡条件求解.fSu物理好资源网(原物理ok网)

点评:此类综合性较强的实际应用题一般是作为中考的压轴题出现的.此类题首先要从题目给出的实际场景中抽取相关的物理模型,然后再逐一对出现的物理模型列出相应的公式来求解.fSu物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:滑轮:轮上之力必相等,轴上之力轮2倍,省力必定费距离,轮上移距轴2倍。

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