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如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形.某次操作中,工人用400...

如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形.某次操作中,工人用400 N的拉力F1 min内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m.在这段时间内:

1)拉力F所做的有用功是多少?   

2)拉力F做功的功率是多少?   

3)滑轮组的机械效率是多少?

 

(1)4500J;(2)100W;(3)75%. 【解析】 由图知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h.知道重物重和上升的高度,利用W=Gh求有用功;求出s=3h,知道拉力大小,利用W=Fs求总功,知道做功时间,利用功率公式求拉力做功的功率;不计摩擦和绳重,知道物重和拉力,利用F="1/3" (G物+G轮)求动滑轮重;求出了拉力做的有用功、总功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率;【解析】 (1)拉力F所做的有用功为: W有=Gh=900N×5m=4500J --------------------------------------------(3分) (2)拉力F移动的距离S为: S=3h=3×5m=15m 拉力F所做的总功为: W总=FS=400N×15m=6000J ------------- (2分) 则拉力F做功的功率P为: P=W总/t=6000J/60s=100W ------------------------------------------(2分) (3)滑轮组的机械效率为: η=W有/W总×100%=4500J/6000J×100%=75% ----------------- (3分)  
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考点分析:
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小熊在课外实践活动中,用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从100N开始逐渐增加,每次物体被拉动的距离均为1m。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象,如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,求:

(1)由图乙可知,当物体受到的摩擦力为100N时,滑轮组机械效率是多大?

(2)当滑轮组的机械效率为75%,物体以0.1m/s的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率是多大?

(3)当物体与地面的摩擦力为1500N时,体重为500N的小熊竖直向下拉绳,还能用此滑轮组拉动物体吗?用计算结果说明。

 

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如图,斜面长,高,工人用沿斜面方向400N的推力把重1600N的木箱匀速推到车上,推力对木箱做的功是__________J,有用功是__________J,斜面的机械效率是__________,木箱受到的摩擦力为__________N

 

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工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g10N/kg

1)从图乙中看出,建材重400N时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少?

2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少?

3)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为300N,求拉力的功率;

4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?

 

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如图所示,一体积为103m3的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面.求:

1)木块受到的浮力;

2)木块的质量;

3)木块的密度;

4)若用手将木块缓慢压入水中,当木块没入水中时,手对木块的压力.

 

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如图,一个质量为2 N,底面积为0.01m2的容器中盛有6N的水,水深5cm,(ρ=1.0×103 kg/m3)求:

1)水对容器底的压力和压强;

2)容器对水平桌面压力和压强。

 

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