把重100N的物体放在与两物体平放在水平面上

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2014-10-13 11:44 标签： 两物体平放在水平面上
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为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处，小明同学设计了如图8（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图8（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图8（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率。
（2）在1～2s内，拉力F做的功W。
（3）在0～1s内，重物对地面的压强P。
解：（1）在2～3s内，重物做匀速运动，υ3=2．50 m/s，拉力F3=40 N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。
P= F3υ3=100
W&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&（2分）
η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83．33%& （2分）
（2）在1～2s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=1．25 m
W=3F2h2=187．5
J&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（3）设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20
N&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
在0～1s内，拉力F1=30
N。把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。
支持力F支=G+G动-3 F1=30
N&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/（5×10-2 m2）=600
Pa&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
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如图所示，三个重均为100N的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力F=20N& 作用在物块2上，三条轻质绳结于O点，与物块3连接的绳水平，与天花板连接的绳与水平方向成45o角，竖直绳悬挂重为20N的小球P。整个装置处于静止状态。则
A．物块1和2之间的摩擦力大小为20N
B．水平绳的拉力大小为15N
C．桌面对物块3的支持力大小为320N
D．物块3受5个力的作用
：解：A、对物体1受力分析，受重力和支持力，假如受水平方向的摩擦力，则不能保持平衡，故物体1与物体2间的摩擦力为0，A错误；
B、对绳子的连接点受力分析，受到三根绳子的三个拉力，如图
根据平衡条件，有：x方向：T2cos45°=T1&&&&
y方向：T2sin45°=mg
解得：T1=mg=20N即故水平绳中的拉力为20N．B错误；C、对物体1、2、3整体受力分析，受重力、支持力、向左的拉力为20N、绳子a的拉力也为20N，竖直方向：N=3mg=300N，故C错误；D、对物体1和物体2整体研究，受重力、支持力、向左的拉力F和向右的静摩擦力f23，根据平衡条件得：f23=F=20N；12间摩擦力0，23间摩擦力20N，则3与桌面间摩擦力0，故3受重力、支持力、压力、2给的摩擦力、绳子拉力，共5力作用，D正确；故选：D．
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16．如图所示，A物体受到的重力是100Ｎ，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5Ｎ,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是:
A．拉力F的功率是1 W B．2s内绳子自由端移动的距离是1.2 m C. 5s内拉力F所做功的大小是15 J
D. 物体A受到水平地面的摩擦力大小是12Ｎ
16．如图所示，A物体受到的重力是100Ｎ，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5Ｎ,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是:&& （& ）
A．拉力F的功率是1 W
B．2s内绳子自由端移动的距离是1.2 m
C. 5s内拉力F所做功的大小是15 J
D. 物体A受到水平地面的摩擦力大小是12Ｎ
【答案】BCD
试题分析：拉力的功率等于拉力与拉力的速度的积：P=Fv=5N&0.6m/s=3W，故A错；2s内绳子自由端移动的距离是0.2m/s&3&2s=1.2m，故B正确； 5s内拉力F所做的功为：W=Pt=3W&5s=15J，故C正确；滑轮组所做的有用功为：15J&80%=12J，所以滑轮组对物体的拉力为12J/0.2m/s&5s=12N，故D正确；应选BCD。
【考点定位】有关滑轮组的计算
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