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13. 如图所示的三种不同的滑轮组,用它们提起重为$30N$的相同重物,在绳端所用的拉力大小分别为$F_{1}=$
10
$N$;$F_{2}=$7.5
$N$;$F_{3}=$6
$N$。(不计滑轮自重和摩擦)答案
10 7.5 6
14. 【物理与生活】小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子(如图所示),这样做有
2
段绳子拉甲树。若不计绳重和摩擦,甲树受$300N$的拉力,则小谦对绳子的拉力至少为150
$N$。答案
2 150
15. 如图所示,物块甲和乙均处于静止状态。已知甲重$12N$,乙重$8N$,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为
4
$N$。答案
4
16. 如图所示,重为$50N的物体在20N的拉力F的作用下2s内匀速上升2m$。若不计绳重和摩擦,则拉力$F$移动的速度为
3
$m/s$,动滑轮的重力为10
$N$。若提升另一个物体的重力为$80N$,则拉力大小为30
$N$。答案
3 10 30
17. 如图所示,物重为$120N$,动滑轮重为$30N$,若不计绳重和摩擦,匀速提起重物所用的拉力是
50
$N$,若要使物体上升$2m$,应将绳的自由端拉动6
$m$。如果绳子所能承受的最大拉力为$150N$,那么该滑轮组提升的最大物重为420
$N$。答案
50 6 420
18. 如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体$A$,请画出最省力的绕绳方法。
答案
如答图所示
19. 用如图所示的滑轮组匀速拉动棱长为$20cm$的正方体物块时,所用拉力为$220N$,不计绳重和摩擦($ρ_{物}= 8×10^{3}kg/m^{3}$,$g取10N/kg$)。
(1)求物块的重力为
(2)求动滑轮的重力为
(3)用该滑轮组提升另一个重物时,拉力大小为$300N$,求被提升重物的重力为
(1)求物块的重力为
640N
。(2)求动滑轮的重力为
20N
。(3)用该滑轮组提升另一个重物时,拉力大小为$300N$,求被提升重物的重力为
880N
。答案
解 (1)正方体物块的体积
$V = L^{3} = (20\ \text{cm})^{3} = 8000\ \text{cm}^{3} = 8 × 10^{-3}\ \text{m}^{3}$
由$\rho = \frac{m}{V}$可得，物块的质量
$m = \rho_{\text{物}}V = 8 × 10^{3}\ \text{kg/m}^{3} × 8 × 10^{-3}\ \text{m}^{3} = 64\ \text{kg}$
物块的重力
$G_{\text{物}} = mg = 64\ \text{kg} × 10\ \text{N/kg} = 640\ \text{N}$
(2)由图可知，$n = 3$
不计绳重和摩擦，由$F = \frac{1}{n}(G_{\text{物}} + G_{\text{动}})$可得，动滑轮的重力
$G_{\text{动}} = nF - G_{\text{物}} = 3 × 220\ \text{N} - 640\ \text{N} = 20\ \text{N}$
(3)用该滑轮组提升另一个重物时，拉力大小为 300 N
则被提升重物的重力
$G' = nF' - G_{\text{动}} = 3 × 300\ \text{N} - 20\ \text{N} = 880\ \text{N}$
$V = L^{3} = (20\ \text{cm})^{3} = 8000\ \text{cm}^{3} = 8 × 10^{-3}\ \text{m}^{3}$
由$\rho = \frac{m}{V}$可得，物块的质量
$m = \rho_{\text{物}}V = 8 × 10^{3}\ \text{kg/m}^{3} × 8 × 10^{-3}\ \text{m}^{3} = 64\ \text{kg}$
物块的重力
$G_{\text{物}} = mg = 64\ \text{kg} × 10\ \text{N/kg} = 640\ \text{N}$
(2)由图可知，$n = 3$
不计绳重和摩擦，由$F = \frac{1}{n}(G_{\text{物}} + G_{\text{动}})$可得，动滑轮的重力
$G_{\text{动}} = nF - G_{\text{物}} = 3 × 220\ \text{N} - 640\ \text{N} = 20\ \text{N}$
(3)用该滑轮组提升另一个重物时，拉力大小为 300 N
则被提升重物的重力
$G' = nF' - G_{\text{动}} = 3 × 300\ \text{N} - 20\ \text{N} = 880\ \text{N}$
