物理
右图所示的滑轮组吊起重960N的物体,小明站在地面上用力F匀速往下拉绳,拉力F=400N时,物体以0.2m/s的速度匀速上升(不计绳重和一切摩擦).求
(1)拉力F做功的功率为多大?
(2)此时滑轮组的机械效率为多大?
(3)若小明的重力为500N,绳能承受的最大拉力为600N,小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为多少?
随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).
(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?
(2)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.
(3)求两种方案的机械效率之比?
用如图所示的滑轮组提起重物(不计绳重和摩擦).
(1)当物重为180N时,滑轮组的机械效率为60%,绳端拉力为多少N?
(2)当提起240N的重物时,使重物上升了3m,则绳端拉力所做的功是多少J?
为了把一个重800N的箱子拖到仓库,小军通过机械效率知识的学习,设计了如图所示的滑轮组,结果只用了50N的水平拉力就使箱子以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动.若箱子受到的滑动摩擦力为箱子重的0.1倍,请你帮他计算:
(1)箱子受到的滑动摩擦力大小是多少?
(2)小军拉箱子的功率是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(2013·徐州一模)工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m.所用拉力为250N
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)不计绳重和摩擦,则动滑轮重为多少?
(3)若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦力)
(2013·丹东一模)如图甲所示,重为16N的物体A在拉力F的作用下,5s内匀速运动了0.5m.拉力做的功随时间变化的图象如图乙所示.物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重G的0.25倍.求:
(1)拉力F的功率.
(2)拉力F的大小.
(3)此滑轮组的机械效率.
(2012·株洲模拟)如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重.不计绳重和摩擦,物体重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次以相同的速度匀速拉动绳子将物体提高.图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象.图丙记录了重物上升的高度h随时间t变化的关系图象.请根据图象完成下列问题:
(1)由图可知重物上升的速度是
0.5
0.5
m/s,每个滑轮重是
100
100
N
(2)绳子能承受的最大拉力是
500
500
N,此时拉力的最大功率
1000
1000
W
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,物体重为多少?(要求写出必要计算步骤)
(2012·吴中区二模)一位工人用滑轮组将重1500N的货物提升到高2m的仓库货架上,他所用拉力为500N,绳子自由端被拉下了8m,则:
(1)请你根据题中要求,直接在图上画出工人提升重物时的滑轮组的绕法;
(2)提升货物时,工人做的总功为多少?
(3)提升货物所花时间为1min,则这位工人的功率为多少?
(4)此滑轮组的机械效率为多少?
(2012·顺义区一模)工人用如图所示装置,打捞深井中的边长为30cm的正方体石料,石料的密度为3×10
3
kg/m
3
.装置的OC、DE、FG三根柱子固定在地面上,AB杆可绕O点转动,AO:OB=1:2,边长为L的正立方体配重M通过绳竖直拉着杆的B端.现用绳子系住石料并挂在滑轮的钩上,工人用力沿竖直方向向下拉绳,使石料以0.2m/s的速度从水中匀速提升.AB杆始终处于水平位置,绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计,g取10N/kg.求:
(1)如果石料在水中匀速上升时滑轮组的机械效率是η
1
,石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η
2
,且η
1
:η
2
=83:84,求石料在水中匀速上升过程中,工人拉绳的功率多大?
(2)若石料在水中匀速上升时,配重对地面的压强为6500帕,石料完全离开水面后,配重对地面的压强为4812.5帕;求配重M的密度.
(2012·平潭县质检)如图所示,小明同学在“测滑轮组机械效率”的实验中用10s的时间将重6N的物体匀速提升了0.3m,所测拉力F为2.5N,求本实验中:
(1)做的有用功.
(2)滑轮组的机械效率.
(3)拉力F做功的功率.
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