解题思路:(1)根据图象读出F1所做的功和做功时间,根据公式P=[W/t],求出F1的功率;
物体C对地面的压强求出压力,求出C对杠杆的拉力,根据杠杆平衡条件求出工作台对杠杆的作用力,进而求出卷扬机对绳子的拉力;根据速度关系求出第二次物体上升的速度,求出拉力移动速度,根据P=Fv求出拉力的功率;
(2)已知第一次提升的玻璃m1=60kg,η=75%,根据公式η=
W
有用
W
总
=
P
有用
t
P
总
t
=
P
有用
P
总
=
m
1
g
v
1
P
总
求出v1,再根据3v1=5v2,求出v2;
(3)首先对提升玻璃过程中,玻璃、动滑轮C、动滑轮B和卷扬机进行受力分析,根据滑轮组的特点求出天车对卷扬机的支持力N1和N2的值,进而求出N1与N2的比值.
(1)由题中W-t图象可知拉力F1所做功W总=960J,做功时间t=2s,
所以拉力F1所做功的功率P=
W总
t=[960J/2s]=480W;
(2)已知第一次提升的玻璃m1=60kg,η=75%,
根据公式η=
W有用
W总=
P有用t
P总t=
P有用
P总=
m1gv1
P总=
60kg×10N/kgv1
480W=75%,
解得:v1=0.6m/s,因为:3v1=5v2,所以:v2=[3/5v1=
3
5×0.6m/s=0.36m/s;
(3)设动滑轮C所受重力为G0,滑轮B的mB=4kg,卷扬机提升m1=60kg玻璃时,滑轮组的机械效率为η=75%
所以有η=
W有用
W总]=
m1g
m1g+G0+3mBg=[60kg×10N/kg
60kg×10N/kg+G0+3×4kg×10N/kg=75%,解得G0=80N;
第一次提升m1=60kg玻璃的过程中,玻璃、动滑轮C受力分析如答图5(1)所示,动滑轮B受力分析如答图5(2)所示,卷扬机受力分析如答图5(3)所示;
第二次提升m2=80kg玻璃的过程中,玻璃、动滑轮C受力分析如答图5(4)所示,动滑轮B受力分析如答图5(5)所示,卷扬机受力分析如答图5(6)所示;
由答图5(1)的受力分析可知T1=
1/3](m1g+G0)=[1/3](60kg×10N/kg+80N)=[680/3]N,
因T′1=T1,由答图5(2)可得F1=[1/2](T′1+mBg)=[1/2](
点评:
本题考点: 功率计算公式的应用;机械效率的计算.
考点点评: 本题为力学综合题,要求灵活利用所学知识、选用所学公式,利用好滑轮组的特点,能从图象得出相关信息是本题的关键,难题!