物理
在建筑工地上常用塔吊搬运建筑材料,塔吊可以简化成如图所示的装置,此装置在1min内能将500kg的建筑材料匀速提高20m,所用拉力F的大小为2000 N,g取10牛/千克.求:
(1)在此过程中拉力所做的有用功.
(2)该装置的机械效率.
(3)动滑轮重.(不计绳重和摩擦)
一位工人用如图所示滑轮组装置从10m深的井下将重物G匀速提到地面,在整个过程中,绳子的重力和摩擦力不计,求:
(1)若被提升的物体重G=400N,工人用的拉力是250N,求该装置的机械效率;
(2)若工人在100s内用该装置将重G
2
=900N的物体从井下匀速提到地面,求工人拉绳的力及装置的机械效率?
如图所示,是一种小型千斤顶的示意图,用手往下压动摇臂,能把重物抬高一段较小的距离,工人在2s时间内,用100N的力,向下压动摇臂50cm,把重1000N的重物抬高4cm,求工人做功的功率和千斤顶的机械效率.
一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升200N的货物,所用拉力为60N,绳子自由端在1s内被拉下4m 求:
(1)拉力F的功率
(2)此滑轮组的机械效率多大?
(3)若不计绳重和摩擦,则每个动滑轮重多少?
如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐的总重为20N.某次操作中,将重400N的泥土以速度v
1
=0.4m/s匀速提起一段高度后,稍作停歇,又以速度v
2
匀速将泥土提升一段高度,整个过程历时1min.在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图象可以简化为图乙所示.绳的质量忽略不计,g取10N/kg.求:
(1)拉力F在后30s内做功的功率;
(2)利用该装置提升泥土的机械效率;
(3)在提起泥土上升3m的过程中,拉力F克服摩擦力做的功.(设在整个过程中,摩擦力大小保持不变)
螺旋常和杠杆结合在一起使用,以达到省力的目的.那么螺旋是如何省力的呢?如图为举重螺旋(千斤顶)的结构示意图,设螺距为h,螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L,当螺旋旋转一周时,重物被升高一个螺距.当作用在手柄末端上的最小力为F时,刚好将重为G的物体举起,此时螺旋的机械效率为η.根据上述可知,需要作用在手柄末端上的最小的力F=
Gh
2πηL
Gh
2πηL
.
如图甲所示,是建筑工地上工人利用滑轮组将质量100kg的方形重物A在1min匀速提高5m.如果工人实际拉力是625N,(g=10N/kg)求:
①物体A受到的重力是多少?
②用滑轮组提起物体A,工人所做功的功率是多少?
③该滑轮组的机械效率是多少?
如图所示,质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,该滑轮组中动滑轮质量为5kg.当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时,石材仍沉在水底不动.工人继续增大拉力将石材拉起,在整个提升过程中,石材始终以0.2m/s的速度匀速上升.在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η
1
,当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η
2
,且η
1
:η
2
=63:65.绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,石材的密度ρ
石
=2.5×10
3
kg/m
3
,取g=10N/kg,求:
(1)当人用120N的力拉绳端时,岸边地面对人的支持力为多大;
(2)在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比;
(3)当石材露出水面之前,人拉绳子的功率;
(4)此人用这个滑轮组提升重物的最大机械效率.(保留整数)
泰州高港码头一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求:
(1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.04m
2
,求货物对地面的压强.
(2)拉力F的功率.
(3)此滑轮组的机械效率.
设计一个滑轮组,人利用这个滑轮组站在地面上向下用力提起重1050N的物体,绳子能承受的最大的力是250N,每个滑轮重50N,请画出你设计的滑轮组(不计摩擦和绳重).并计算出该滑轮组的机械效率.
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