由图可知,n=3,
把重物和动滑轮作为一个整体,此时它们受到向下的总重力、向上的3段绳子的拉力和向上的支持力作用;
而重物对地面的压力与地面对重物的支持力是一对相互作用力,
所以,当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力为: F压=F支=G总﹣3F=120N﹣3×30N=30N; (2)不计拉线质量及滑轮转动摩擦,
让重物G匀速上升时所需拉力:F=G总=×120N=40N;
(3)若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,
则绳自由端向上运动速度:v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s。 答:(1)重物G对地面的压力为30N;
(2)当拉力F为40N时,恰能让重物G匀速上升;
(3)若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为0.3m/s。
【点评】本题考查压力及重力与压力的区别、滑轮组绳子拉力的计算,同时涉及到力的合成与应用,解答此题时要注意数绳子的股数时是连在动滑轮上的绳子的股数。
19.某人利用如图所示的滑轮组,用200N的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速 提高h=2m,若不计摩擦和绳重。求: (1)动滑轮的重力。 (2)绳子自由端移动的速度。
(3)若再增加180N的重物,要使物体匀速上升,作用在绳子自由端的拉力为多大?
【分析】由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股,所以相同时间内绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍,所用拉力大小F=(G物+G动滑轮).据此分析计算。 【解答】解:
(1)由图知,n=3,拉力F=(G物+G动滑轮),故动滑轮重G=200N×3﹣480N=120N。 (2)相同时间内绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍,所以v==(3)增加180N的重物后,G物′=480N+180N=660N; F′=(G物′+G动滑轮)=(660N+120N)=260N。
答:(1)动滑轮的重力为120N;
(2)绳子自由端移动的速度0.3m/s;
(3)若再增加180N重物,要使物体匀速上升,作用在绳子自由端的拉力为260N。
=0.3m/s。
【点评】本题考查了滑轮组省力公式的应用以及速度的计算,属于这一部分比较重点的内容,掌握相关的公式是解题的关键。