第十二章 简单机械本章热点专练 有关杠杆的作图 1.如图所示,质地均匀的圆柱形细木棒放在地面上,另一端与支点 O连接,在图中画出木棒所受重力的示意图、重力的力臂
解:如图所示
2.如图所示,曲杆 AOBC 自重不计,O 为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力 F 的示意图及其力臂 L
解:如图所示
滑轮组的设计与组装 3.用如图所示的滑轮组提升重物,已知物重为 250N,每只动滑轮重15N,绳重及摩擦不计,给你一根能承受 60N 拉力的绳子,画出滑轮组的绳子绕法
解:绳重及摩擦不计,F=1n(G 物+G 动)=1n(250N+15N×2)=60N,所以,n≈4
67,则承重绳子的股数应为 5,即 n=5,滑轮组绕法如图所示
4.如图,一小车陷在水坑里,用滑轮组拉小车,画出最省力的绕法
解:省力情况取决于动滑轮上绳子股数,滑轮组由两个滑轮组成,最多有三股绳子通过动滑轮,根据“奇动偶定”的原则,绳子的起始端应固定在动滑轮的钩上
故绳子的绕法如图所示
功、功率和机械效率的综合计算 5.如图所示用 600N 的力向下拉绳子的一端 30s,使重物匀速上升了1
5m,已知滑轮组的机械效率为 70%,不计绳重及摩擦,求:(g 取 10N/kg) (1)人的拉力的功率为多大
解:由题知,n=3,拉力端移动的距离 s=3h=3×1
5m,拉力做功:W 总=Fs=600N×4
5m=2700J, 拉力做功功率:p=W总t =2700J30s =90W
(2)被吊起的重物的质量为多大
解:拉力做的有用功 W 有用=Gh=mgh, 机械效率 η=W有用W总 =mghFs = mghF×3h=mg3F, 被吊起的重物的质量:m=η3Fg =70%×3×600N10N/kg=126kg
(3)当吊起重物为 960