物理
如图汽车落到直径8.3m,深6m的洞中,现要用起重机吊出.如图是汽车起重机(俗称吊车)的示意图.BC处安装有滑轮组,其结构可等效为下图.D是油缸,E是柱塞,K是铁掌,OAB是起重臂,整个装置质量为8t,g取10N/kg,请分析以下问题:
(1)如图右侧的是这种起重机吊臂上的滑轮组,它在40s内将质量为1.5t的汽车匀速提高8m.已知滑轮组绳端拉力F为4.6785×10
3
N.在这个过程中:
①拉力F做的功?
②拉力F的功率?
③滑轮组的机械效率?
(2)设车胎、铁掌等与地接触面积共6m
2
,则起吊过程中汽车起重机对地面的压强是多大?
(3)①如果把此洞看做是一个圆柱体,直径为8m,高6m,则用水注满此洞,需要多少m
3
的水?
②假设汽车密封性好,外观体积是10m
3
,计算说明是否可以实现汽车的上浮?实际是否可行?
2012年7月26日,北京启动“7.26”特大自然灾害安置房建设,要求在10天内完成受灾群众临时住所的搭建,确保8月5日前入住,北京市住建委房屋灾后恢复指挥部透露,目前已选定59个安置点,安置周转房建设总量为6783间,总建筑面积126894m
2
,27日,记者在房山区城关镇等地看到,北京城建集团、北京建工集团的施工人员,已经入场施工.
(1)在灾区重建中各建筑工地上都搭建了如图所示的塔式超重机,从图中可看出这种起重机中应用到我们所学过的简单机械
杠杆
杠杆
和
滑轮组
滑轮组
.
(2)该起重机将重量为1×10
4
N的建筑材料以0.7m/s速度匀速吊起7m,起重机对建筑材料做了多少有用功?如果起重机的实际总功率为14kW,起重机的机械效率是多少?
如图所示,不考虑绳重和绳子的摩擦力,小明10s使用动滑轮用160N的拉力将重300N的货物提升了2m,小明做了多少功?做了多少有用功?该滑轮组的机械效率是多少?拉力的功率是多少?物体的功率是多少?若不用滑轮,直接匀速将货物提高了2m小明需要做多少功?
在廉租房建设中,工人利用滑轮组,用600N的拉力F,在20s内将一批重1000N的建材匀速运到15m高的施工处.不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)人对绳子的拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
如图所示,拉力F=80牛,物体重G=120牛,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4米,物体被提高的距离h=2米,(摩擦和绳重不计)求:
(1)动滑轮的重力?
(2)该滑轮组的机械效率?
某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力F为200N,绳子自由端被拉了2m,在此过程中,求:
(1)拉力做的功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中动滑轮的重;
(4)若现提升800N的重物时,滑轮组的机械效率又是多少?(不计绳重和摩擦)
在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,测得数据如下表:
实验次数
钩码质量(g)
钩码上升的高度(m)
弹簧测力计示数(N)
弹簧测力计移动的距离(m)
1
100
0.1
0.5
0.3
2
200
0.1
0.9
0.3
(1)所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为:动滑轮为
1
1
个;定滑轮为
1
1
个.
(2)实验中弹簧测力计应
匀速直线
匀速直线
运动.
(3)实验中钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离可以不测量,原因是
机械效率跟物体升高的距离无关
机械效率跟物体升高的距离无关
此时测滑轮组机械效率可表示为
η=
mg
nF
η=
mg
nF
.
(4)第二次实验得出的机械效率的大小为η
2
=
74%
74%
.(g=10N/kg)
(5)比较实验1和实验2可得正确结论:使用同一滑轮组,
增加提升的物体的重力
增加提升的物体的重力
,可以提高滑轮组的机械效率.
建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到10m高处,所用拉力为125N,时间为20s.不计摩擦和绳重求:
(1)此过程中该装置的机械效率
(2)工人做功的功率
(3)若工人又用此装置将300N的建材从地面匀速送到10m高处求他所做的功及此过程中该装置机械效率各是多少.
用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象.(不计绳重和摩擦)
(1)求动滑轮的重力;
(2)当滑轮组的机械效率最大时,绳子的拉力;
(3)求该滑轮组的最大机械效率.
如图所示的甲、乙两个滑轮组,每个滑轮的重力相同,用它们分别匀速吊起重都为G的物体,忽略摩擦及绳重,则拉力之比F
甲
:F
乙
=
2:3
2:3
;滑轮组甲的机械效率
等于
等于
(填“大于”、“小于”或“等于”)滑轮组乙的机械效率.
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