践行者初中物理滑轮组及其工作特点典题13/50

志专践行者 2025-03-05 20:52:32

践行者初中物理力学典题详解第360题

13.(2018·四川泸州) 如图甲所示的滑轮组装置,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向.用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处.用竖直向下的拉力拉绳的自由端,拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,重物上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示.已知在2s~4s内重物上升的竖直高度为2m,求:

(1)在4s~6s内,重物克服重力做功的功率;

(2)在2s~4s内,绳自由端下降的平均速度;

(3)在0~2s内,重物对地面的压力大小.

解析:1由题意可知:①G=80N,②n=2,

③不计绳重和摩擦,

2分析乙丙图可知:

①当0≤t<2s时,ⅴ物=0,F=30N,

物体静止在地面,

由平衡条件可知:

T=nF-G动=2×30N=60N-G动,❶

F压=F支=G物-T=80N-T;❷

②当2s≤t<4s时,0≤v物<2m/s,F=60N,

物体做匀加速运动,且上升高度为h=2m,

则s绳=nh=2×2m=4m,

又△t=2s,

则ⅴ绳=s绳/△t=4m/2s=2m/s;

③当4s≤t≤6s时,v物=2m/s,F=50N,

物体做匀速运动,

则物体克服重力做功的功率

p=Gv物=80N×2m/s=160W,

且G动=nF-G物=2×50N-80N=20N;❸

将❸代入❶得T=60N-20N=40N,❹

将❹代入❷得F压=80N-40N=40N。

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