物理
(2007·北京)如图所示,质量为70kg的工人站在水平地面上,用带有货箱的滑轮组把货物运到高处.第一次运送货物时,放入货箱的货物质量为160kg,工人用力F
1
匀速拉绳的功率为P
1
,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N
1
.第二次运送货物时,放入货箱的货物质量为120kg,工人用力F
2
匀速拉绳,货箱以0.2m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N
2
,滑轮组机械效率为η
2
.N
1
与N
2
之比为15:19.(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)
求:(1)货箱和动滑轮的总质量m;
(2)功率P
1
;
(3)机械效率η
2
.
(2006·芜湖)如图所示是工厂车间里用来吊运货物的行车滑轮组.某次作业时,行车在钢丝绳的自由端用1 000N的力,将重为3 000N的货物匀速提升了2m,接着又在水平方向移动5m求:
(1)行车水平移动的过程中,货物重力做的功是多少?
(2)行车滑轮组提升货物时的机械效率为多大?
(2011·青岛模拟)小明的体重为G
0
,要从水中提升一个边长为a、密度为 ρ的立方体金属块.不计绳重和摩擦.求:
(1)金属块的质量 m为多少?
(2)如果直接用手向上提,在金属块未离开水面时,所用的提力多大?
(3)在如图所示用滑轮组来提升重物时,人对地面的压强是 p,人的两脚与地的接触面积为S.求:金属块从全部浸在水中直到全部露出水面后,滑轮组的机械效率的变化范围是多大?
(2011·平谷区一模)图甲是小玲测滑轮组机械效率的示意图.她用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为300g的钩码从A位置匀速竖直提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示,请你根据小玲做的实验完成下列问题:(g取10N/kg)
(1)弹簧测力计的示数是
2
2
N;
(2)该动滑轮的机械效率是
75
75
%.
(2011·平谷区一模)如图是某科技小组设计的滑轮组模型装置.滑轮组由电动机提供动力,在实验室中小明和他的同学进行了如下实验:在底面积为300cm
2
的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体,铝块A完全浸没在液体中匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η
1
;铝块A全部露出液面后匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η
2
.已知铝块A的质量为2.7kg,铝块A离开液面前后,液体对容器底部的压强变化了400Pa,η
1
与η
2
之比为5:6,细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对铝块A的阻力均忽略不计,铝的密度为2.7×10
3
kg/m
3
,g取10N/kg.求:
(1)铝块露出液面前电动机所提供的拉力F
1
;
(2)离开液面后如果铝块A以0.1m/s的速度匀速上升时,电动机所提供的拉力F
2
的功率.
(2011·淮北模拟)用如图所示的滑轮组来匀速拉动质量为1200kg的钢锭,已知钢锭与地面间的摩擦力为其所受重力的0.1倍,若此时滑轮组的机械效率为80%,求:
(1)绳子的拉力F为多大?(g=10N/kg)
(2)如果想用更小的力拉钢锭,请你提出一条可行性建议.
(2011·房山区一模)如图所示 支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在液体中能上下运动自动升降,物体M的密度为2.7×10
3
kg/m
3
,轻质杠杆L
OA
:L
OB
=2:5.某同学质量为60kg,利用这个装置进行多次实验操作,并将实验数据记录于表格中(表格中F
浮
为物体所受的浮力、h为物块浸入液体的深度,P为液体对容器底部的压强),在各次操作过程中可认为杠杆始终保持水平.其中一次实验用力F
1
拉动绳自由端匀速竖直向下运动,该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半,滑轮组的机械效率η=90%.已知,物体M浸没在液体中时,液体深度1.8m(绳的重力、滑轮与轴的摩擦及液体对物体的阻力不计.g=10N/kg).
F
浮
/N
100
200
300
400
500
600
600
600
h/m
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
P/p
a
16725
16975
17225
17425
17725
18000
18000
18000
求:(1)拉力F
1
的大小;
(2)液体的密度;
(3)物体M完全露出液体表面时,滑轮组的机械效率(百分号前面保留整数).
(2011·东台市模拟)工人利用如图所示的滑轮组用200N的拉力将400N的物体向上匀速提升,物体上升2m的时间为5秒,不考虑绳重和摩擦,求:
(1)工人做的总功?
(2)工人做功的功率?
(3)此时的机械效率是多少?
(4)如果提升另一个700N的物体,则机械效率又为多少?
(2013·桂平市二模)为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处.小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度υ和时间t的关系如图所示,上升的高度h随时间t变化的关系如图丁所示.若重物与地面的接触面积S=5×10
-2
m
2
,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成竖直方向.
求:
(1)在0~1s内,重物对地面的压强p.
(2)在1~2s内,拉力F做的功W.
(3)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.
(2013·丰台区一模)如图甲所示,是测量滑轮组机械效率的示意图.用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将总质量为400g的重物从A位置匀速提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示,请你根据实验完成下列问题:(取g=10N/kg)
(1)弹簧测力计对绳的拉力F所做的功为
0.48
0.48
J;
(2)该滑轮组的机械效率是
83.3
83.3
%.(保留一位小数)
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