题型一:滑轮与人的拉力结合题型
【经典题】
【例题1】如图所示,湖水中有两艘小船,绳子的一端拴在甲船上,乙船上固定着滑轮,绳子绕过滑轮,站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了10m,同时乙船向左匀速移动了4m,则人对绳子的力做功的功率是( )
A.50W B.140W C.30W D.70W
【例题2】如图所示,木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中,已知滑轮A的质量mA和滑轮B的质量mB均为5千克,木板质量M=10千克,人的质量m=30千克,不计摩擦与空气作用力。则此时人拉绳的力为 牛。(g=10牛/千克)
【例题3】残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起匀速上升时,试求:
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)吊椅对运动员的支持力。
【小练笔】
【练习1】如图所示,重2000N的门形钢架与地面的接触面积为2000 cm2,重600N的物体底面积为 0.25m2,当物体被匀速提起时,钢架对地面的压强为 Pa(不计绳重、滑轮重和摩擦),若在此过程中,物体上升的高度为2米,则人所做的功是 J。
【练习2】如图所示,小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体 A 和物体 B。假设在拉绳子的过程中,小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上,不计绳重和摩擦。已知小刚的质量为50Kg,物体 A 的质量为 54Kg,物体 B 的质量为 84Kg,动滑轮的质量为 6Kg。当提升物体 A 时,滑轮组的机械效率为 ,此时小刚对高台的压力是 N;当提升物体 B 时,小刚拉力做功的功率为 180W,则物体 B 上升的速度为 m/s。( g 取 10N/Kg) |