题目:

如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4×10
3kg,边长为1m的立方体货柜G匀速提起.(取g=10N/kg)问:
(1)当货柜静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)若把货柜匀速吊起16m,用了40s,则货物上升的速度是多少?
(3)吊起货柜时,为使起重机不翻倒,其右边至少要配一个质量为多大的物体?
已知:OA=10m,OB=5m.(起重机本身重力不计)
(4)若起重机是在水中将货柜提升5m做了多少功?
答案
解:(1)货物对地的压力为:
F=G=mg=4×10
3kg×10N/kg=4×10
4N,
货物对地的压强为:
P=
=
=4×10
4Pa.
(2)货物上升的速度:
v=
=
=0.4m/s.
(3)根据杠杆平衡的条件F
1L
1=F
2L
2,
即mg·OA=m
0g·OB,
所以m
0=
×m=2×4×10
3kg=8×10
3kg.
(4)在水中将货柜匀速提升时,
∵货柜完全浸没,
∴V
排=V,
起重机对货柜的拉力:F=G-F
浮=mg-ρ水gV=4×10
3kg×10N/kg-1.0×10
3kg/m
3×10N/kg=3×10
4N,
起重机是在水中将货柜提升5m做的功:
W=FS′=3×10
4N×5m=1.5×10
5J.
答:(1)当货柜静止于水平地面时,它对地面的压强为4×10
4Pa;
(2)货物上升的速度为0.4m/s;
(3)右边至少要配质量为8×10
3kg物体;
(4)若起重机是在水中将货柜提升5m做了功1.5×10
5J.
解:(1)货物对地的压力为:
F=G=mg=4×10
3kg×10N/kg=4×10
4N,
货物对地的压强为:
P=
=
=4×10
4Pa.
(2)货物上升的速度:
v=
=
=0.4m/s.
(3)根据杠杆平衡的条件F
1L
1=F
2L
2,
即mg·OA=m
0g·OB,
所以m
0=
×m=2×4×10
3kg=8×10
3kg.
(4)在水中将货柜匀速提升时,
∵货柜完全浸没,
∴V
排=V,
起重机对货柜的拉力:F=G-F
浮=mg-ρ水gV=4×10
3kg×10N/kg-1.0×10
3kg/m
3×10N/kg=3×10
4N,
起重机是在水中将货柜提升5m做的功:
W=FS′=3×10
4N×5m=1.5×10
5J.
答:(1)当货柜静止于水平地面时,它对地面的压强为4×10
4Pa;
(2)货物上升的速度为0.4m/s;
(3)右边至少要配质量为8×10
3kg物体;
(4)若起重机是在水中将货柜提升5m做了功1.5×10
5J.