Question

初三物理动滑轮,功率,机械效率

质量为60Kg的小明站在水平地面上，利用如图34所示装置提升物体A和M。小明施加竖直向下的拉力F1时，使质量为72kg的物体A以0.2m/s速度匀速上升，此时小明对地面的压强为P1，整个装置的机械效率η1；当小明施加竖直向下的拉力F2时，使物体M以0.2m/s速度匀速上升，此时小明对地面的压强为P2，整个装置的机械效率η2为70％。已知P1:P2=5:6，B.C.D.E四个滑轮的质量相同，不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：
（1）每个滑轮所受重力G0；
（2）小明提升物体A时，整个装置的机械效率η1；
（3）当小明施加竖直向下的拉力F2时的功率；
（4）小明使用该装置提升物体的最多机械效率。

中间少了一句是使物体A以0.1m/s的速度上升

Answer 1

第一步：
对A过程进行解析
小明的拉力为F1，则通过滑轮分析 2*(2*F1-G0)=G0+A.即 F1=(3*G0+A)/4
压力分析：=P1*S 效率分析： η1=A/4F1=A/(A+3G0)
第二步：
小明的拉力为F2，同理得 F2 压力分析：=P2*S
效率分析： η2=M/4F1=M/(M+3G0)=0.7 得M=7*G0
第三步：联立
P1:P2=5:6 所以：mg-F1：mg-F2=5:6 分别代入F1，F2
解得G0=60N
η1=A/(A+3G0)=80%
F2=(3*G0+M)/4=150N 所以 P=F2*V2=30W
由题意知最多机械效率为对地面压力为0
F=600N η=(4F-3*G0)/4F=37/40=92.5%

Answer 2

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Answer 3

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Answer 4

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Answer 5

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