物理
(2013·吴中区二模)如图甲所示,竖直放置在水平地面上的石柱,高为0.5m,横截面积为0.2m
2
,质量为250kg(g取10N/kg). 求:
(1)石柱的重力及石柱对水平地面的压强;
(2)某工地用图乙所示的起重机将该石柱匀速提升2m,用了5s时间,所用拉力F为1000N.求该滑轮组的机械效率和拉力F的功率.
(2013·天河区二模)如图所示,小华想通过滑轮组将质量为60kg的箱子在15s内从地面送到6m高的三楼.
(g取10N/kg).求:
(1)若箱子平放时与地面的接触面积为0.15m
2
,箱子对地面的压强为多少?
(2)箱子上升的速度.
(3)在图中画出利用滑轮组有效提升箱子的绳子绕法.
(4)小华吊起箱子过程中做的有用功是多少?
(5)若小华用的拉力是400N,求滑轮组的机械效率是多少?
(2013·石景山区一模)某工地施工时,用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组提升货物如图甲所示,卷扬机及其工作台的总重为500N.为监测卷扬机的工作情况,将固定卷扬机的工作台置于水平轻质杠杆的A端,地面上的重为400N配重C与杠杆B端相连接,杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内自由转动.当卷扬机以速度v
1
匀速提升重为G
1
=800N的货物上升时,卷扬机的拉力为F
1
,配重C对地面的压强为p
1
,滑轮组的机械效率为η
1
;当卷扬机以速度v
2
匀速提升重为G
2
的货物上升时,卷扬机的拉力为F
2
,配重C对地面的压强为p
2
,滑轮组的机械效率为η
2
;卷扬机的拉力F
1
、F
2
做功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示.已知:v
1
:v
2
=1:3,η
1
:η
2
=16:15,OA:OB=2:5.忽略所有连接绳索的质量及各处摩擦.g取10N/kg.求:
(1)卷扬机提升重物G
1
上升12s做的功;
(2)动滑轮的质量;
(3)p
1
与p
2
的比值.
(2013·沈河区二模)如图所示装置,绳重及摩擦忽略不计.工人将重为750N的货物匀速拉至3m高处,工人对绳的拉力F为500N.求:
(1)滑轮组此时的机械效率;
(2)动滑轮的重力;
(3)若该货物被送到码头,在装船时工人不小心把货物掉到水中(假设货物密封包装不漏水),货物在水中漂浮,求该货物受到的水的浮力.
(2013·青岛模拟)如图,工人用滑轮组把工件A放在水底,已知工件的质量为78kg,密度为7.8×10
3
kg/m
3
,工人体重720N,动滑轮重220N,(忽略绳重和摩擦)每只脚与地面的接触面积为0.02㎡,求:
(1)工件的体积;
(2)如图甲所示,当工件没进入水中时,此滑轮组的机械效率(请画出此时人的受力示意图)
(3)如图乙所示,当工件在水中匀速提升时,人对地面的压强是多少?
(2013·密云县二模)如图甲所示,动滑轮下面悬挂着物体A,在物体A下面悬挂着空心金属球B.当物体A和金属球B完全在水中以0.2m/s的速度匀速上升的过程中,电动机对绳子的拉力为F
1
,拉力F
1
所做的功随时间变化的图象如图乙所示;当物体A在水外,空心金属球B在水内匀速上升的过程中,电动机对绳子的拉力为F
2
,此过程中滑轮组的机械效率为η
1
,且η
1
=80%.当物体A和空心金属球B完全在空气中匀速上升的过程中,电动机对绳子的拉力为F
3
,此过程中滑轮组的机械效率为η
2
,且η
2
=90%.已知:物体A的体积为5×10
-3
m
3
,空心金属球B受到的重力为750N.不计绳重和摩擦及水的阻力,g取10N/kg.求:物体A的密度.
(2013·蒙山县二模)如图甲是我国自行研制的深海潜水器“蛟龙号”正在下水的情形,蛟龙号长8.2m,宽3.0m,高3.4m,体积约为16m
3
.载人后质量为22t.设计最大下潜深度为7000m,现用如图甲的装置把它放入海中.试验船上的吊车相当于如图乙的滑轮组,试验船绞绳拉力为3×10
4
N,试验时蛟龙号下潜深度达到5000m.(ρ
海水
=1.03×10
3
kg/m
3
,g=10N/kg) 求:
(1)蛟龙号下潜深度达到5000m时所受海水的压强;
(2)蛟龙号匀速下潜至5000米时,试验船上的吊车做的功;
(3)吊车的机械效率.(结果保留一位小数)
(2013·溧水县一模)置于水平地面上的圆柱体石柱(如图甲),高为0.4m,横截面积为0.15m
2
,质量为150kg,g取10N/kg.求:
(1)石柱的重力;
(2)石柱对水平地面的压强;
(3)若用图乙所示的滑轮组在10s内匀速将石柱提升lm,所用拉力F为600N,求滑轮组的机械效率和拉力F的功率.
(2013·淮北模拟)质量为0.8kg的重物A先静止在水平面上,利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m,所用的拉力F大小为5N,若绳重和摩擦不计,动滑轮有重量,求:
(1)提升A物体时做的总功.
(2)动滑轮的重力.
(3)若仍用此装置将另一个重为10N的重物B也匀速提升0.1m,此时的机械效率是多少?
(2013·淮安一模)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的一组数据.
实验次数
物重G/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的机械效能η
1
4.0
0.1
2.5
0.2
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)根据表中数据,请填空:有用功是
0.4
0.4
J;机械效率是
80%
80%
;如果不计摩擦和绳重,则动滑轮重是
1
1
N
(3)小明用该滑轮组进行第二次测量时,提升重6N的物体至同一高度,该滑轮组的机械效率将
变大
变大
.(选填“变大”“变小”或“不变”)
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