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13.如圖所示的滑輪組,不計拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動摩擦.重物G=100N,每一個滑輪重20N,當繩自由端拉力F豎直向上大小為30N時,求:
(1)重物G對地面的壓力為多少?
(2)當拉力F為多大時,恰能讓重物G勻速上升?
(3)若重物G能以0.1m/s的速度勻速上升,則繩自由端向上運動速度為多少?

分析 根據(jù)物體的重力和滑輪的重力計算出總重力,數(shù)出連在動滑輪上的繩子的股數(shù),可計算出對物體和動滑輪的總拉力,進而可計算出物體對地面的壓力;根據(jù)力的平衡的知識即可計算出能讓重物G勻速上升的拉力;根據(jù)動滑輪及其工作特點即可得出繩自由端向上運動速度.

解答 解:(1)重物和動滑輪的總重力:G=G+G=100N+20N=120N,
由圖可知,n=3,
把重物和動滑輪作為一個整體,此時它們受到向下的總重力、向上的3段繩子的拉力和向上的支持力作用;
而重物對地面的壓力與地面對重物的支持力是一對相互作用力,
所以,當繩自由端拉力F豎直向上大小為30N時,重物G對地面的壓力為:
F=F=G-3F=120N-3×30N=30N;
(2)不計拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動摩擦,
讓重物G勻速上升時所需拉力:F=13G=13×120N=40N;
(3)若重物G能以0.1m/s的速度勻速上升,
則繩自由端向上運動速度:v=3v=3×0.1m/s=0.3m/s.
答:(1)重物G對地面的壓力為30N;
(2)當拉力F為40N時,恰能讓重物G勻速上升;
(3)若重物G能以0.1m/s的速度勻速上升,則繩自由端向上運動速度為0.3m/s.

點評 本題考查壓力及重力與壓力的區(qū)別、滑輪組繩子拉力的計算,同時涉及到力的合成與應用,解答此題時要注意數(shù)繩子的股數(shù)時是連在動滑輪上的繩子的股數(shù).

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同步練習冊答案
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