14. 如图所示为铁路输电线的牵引装置原理图,采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧,以此保障列车电极与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为5000N的坠砣,输电线的一端P点与B滑轮相连被张紧。若某段时间内坠砣竖直下降了10cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,则下列说法正确的是 ()

A. A是动滑轮,B是定滑轮
B. A滑轮、B滑轮均为动滑轮
C. 输电线P点向左移动了20cm
D. 输电线P端受到的拉力为$1×10^{4}N$

D

15. 如图所示,物重为G的物体在不同的简单机械的作用下均处于平衡状态。若不计机械自重和摩擦,则拉力$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$、$F_{4}$的大小关系是 ()

A. $F_{2}= F_{3}＜F_{4}＜F_{1}$
B. $F_{2}＜F_{4}＜F_{1}＜F_{3}$
C. $F_{4}= F_{2}＜F_{1}＜F_{3}$
D. $F_{4}＜F_{2}＜F_{3}＜F_{1}$

B

16. (2024·宜宾)如图是一起重机正在吊起货物的情景,请在图中画出此时动力$F_{1}的力臂l_{1}和阻力F_{2}$的示意图。

如图所示

17. 如图,小明站在地面上用图中滑轮组提起重物,画出最省力的绕绳方法。

如图所示

18. 如图甲,为了保证起重机在吊起重物时不会翻倒,在起重机左边配有一个重物$m_{0}= 3×10^{3}kg$,已知$AB= 1m$,$BC= 2m$,$CD= 9m$。现用起重机把货物匀速提起,不计绳重、摩擦和起重机本身重力,g取10N/kg。
(1) 起重机可吊起货物的最大重力是多少?
(2) 起重机吊臂前端的滑轮组如图乙所示(不考虑起重机倾倒),已知每个滑轮质量为200kg,若要匀速提起第(1)问中的货物,则拉力F是多少?
(3) 若绳子以0.1m/s的速度匀速收紧,则3min内可以把货物提升多高?

(1)将起重机看成杠杆，C为支点，货物对起重机的拉力看成动力，且$F_{1}=G$，配重的重力$G_{0}$看成阻力，阻力臂$AC=AB+BC=1m+2m=3m$，动力臂$CD=9m$，根据杠杆的平衡条件$F_{1}L_{1}=F_{2}L_{2}$有：$G×CD=G_{0}×AC=m_{0}g×AC$，则$G×9m=3×10^{3}kg×10N/kg×3m$，解得$G=1×10^{4}N$ (2)由图知，$n=3$，不计绳重和摩擦，则拉力$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})=\frac{1}{n}(G+m_{动}g)=\frac{1}{3}×(1×10^{4}N+200kg×10N/kg)=4×10^{3}N$ (3)3min内绳子自由端移动的距离为$s=vt=0.1m/s×3×60s=18m$，则货物被提升的高度为$h=\frac{s}{n}=\frac{18m}{3}=6m$