如图是工人提升物体的装置示意图,其中AB是一个不计重力、可以绕O点转动的杠杆,且AO:OB=2:5,杠杆B端系有重为1056N物体D,杠杆A端固定着滑轮组。质量为60kg的工人站在水平地面上,他对地面的压强p0=1.2×104Pa。当他利用该装置匀速提升重物M时,物体D受到的支持力为N1,工人对地面的压强p1=0.8×104Pa,此时滑轮组的机械效率η=90%;当工人利用该装置匀速提升重物N时,物体D受到的支持力为N2,工人竖直向下的拉力为F2;已知N1: N2=5: 2,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,g取10N/kg。求:
(1)提升重物M时工人竖直向下的拉力F1。
(2)提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时工人拉力的功率P。
如图20所示是水库大坝闸门开闭装置示意图,设闸门为高5m,底面积0.6m2的长方体,用密度为8´103kg/m3的合金材料制成。某时刻,闸门浸入水中深度为4m,且不触底,闸门顶端挂在与电动机相连的动滑轮下处于静止状态,(钢缆和滑轮的重力、轮与轴间的摩擦、闸门与固定滑轨的摩擦、水库水位的变化均不计,g取10N/kg)
求:(1)闸门所受的重力。
(2)闸门底部受到水的压强。
(3)浸入水中深度为4 m时电动机对钢缆的拉力为F1,当闸门由上述位置以0.2m/s的速度在水中匀速上升5s时,电动机对钢缆拉力为F2,计算F1与F2的比值。
热水袋装有质量为1kg的水,当水的温度从80℃降低到30℃时,水放出多少热量?〔c水=4.2×103J / (kg·℃)〕
如图所示,小林在厚底透明圆柱形塑料小筒中央固定了一根木棍,又找来刻度尺、装有水的水槽和若干个完全相同的大螺丝帽。他用以上实验器材,设计实验证明 “当液体密度一定时,在液体内部随着深度的增加,压强的增加量ΔP与液体深度的增加量Δh成正比。即:ΔP=kΔh(k为常量)”。请写出实验步骤,画出实验数据记录表。
如图所示,用拉力传感器(传感器与计算机相连可显示力的大小,计算机与连线未画出)水平拉动水平面上的木块,就可以显示出拉力的大小。为研究滑动摩擦力f与接触面受到的压力F压大小的关系,在重为19N的木块上依次添加2N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动,记录拉力传感器的示数,实验测量数据如下表所示:
木块对水平面压力F压/N |
19 |
21 |
23 |
25 |
27 |
29 |
拉力传感器的示数F/N |
7.6 |
8.4 |
9.2 |
10.0 |
10.8 |
11.6 |
根据数据,得出滑动摩擦力f的大小与接触面受到压力F压大小的关系式:________ 。
小红用一个动滑轮、弹簧测力计和钩码组装成图所示的装置研究以下问题:
(1)使用动滑轮能否省功?
(2)动滑轮的机械效率与什么因素有关?
实验得到下表中的数据:
钩码 重/N |
钩码上升的距离/m |
弹簧测力计的示数/N |
弹簧测力计 移动距离/m |
W有用功/J |
W总/J |
机械效率η / % |
1 |
0.10 |
0.6 |
0.20 |
0.10 |
0.12 |
83.33 |
2 |
0.15 |
1.1 |
0.30 |
0.30 |
0.33 |
90.91 |
3 |
0.20 |
1.6 |
0.40 |
0.60 |
0.64 |
|
(1)提升3N钩码时的机械效率是 。
(2)分析3次实验的数据可初步得出的结论是:使用动滑轮 。
(3)既然有如上结论,为什么还要使用动滑轮,请引用表中数据举例说明: 。
(4)分析实验数据还可初步得出有关动滑轮机械效率的结论是: 。