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“转大运”是大力士比赛中的一个项目,如图甲所示,长为4 m 的杠杆一端固定并保持...

转大运是大力士比赛中的一个项目,如图甲所示,长为4 m 的杠杆一端固定并保持水平,将重量300 kg的重物系在距离支点2.5 m的位置,选手将重物抬离地面后,沿顺时针绕圈30 s,杠杆转动角度为180°,如图乙所示:(杠杆重力不计,g10 N/kg,π=3.14

(1)若重物底面积为0.25 m2,则重物放在水平地面上时对地面的压强是多少?

(2)选手要将重物刚好抬离地面,至少需要施加多大的力?

(3)该选手绕圈过程中的平均速度是多少?(计算结果保留2位小数)

 

(1)1.2×104 Pa;(2)1 875 N;(3)0.42 m/s 【解析】 (1)重物的重力G=mg=300 kg×10 N/kg=3 000 N 对水平地面的压力F=G=3 000 N 对水平地面的压强p===1.2×104 Pa (2)选手抬离重物时,根据杠杆平衡条件可得FL=GL0 选手至少需要施加的力F===1 875 N (3)选手绕圈一周运动的距离s0=2πL 绕圈180°运动的距离s=s0=×2×3.14×4 m=12.56 m 选手绕圈的平均速度v==≈0.42 m/s  
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考点分析:
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如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:

物重G/N

拉力F/N

时间t/s

A端上升的竖直距离h/m

B端下降的竖直距离s/m

200

500

0.5

0.4

0.2

 

 

 

 

1)拉力所做的功

2)拉力做功的功率

3)此过程中,该杠杆的机械效率

 

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如图所示,斜面长s=2 m,高h=0.5 m。建筑工人将质量m=40 kg,长度a=50 cm,宽度b=20 cm,高度c=10 cm的长方体模具,用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时,用时15 s,沿斜面向上的拉力F=150 N。(忽略绳子重力,g=10 N/kg)。求:

(1)长方体模具的密度;

(2)匀速拉动物体的过程中,拉力的功率;

(3)斜面的机械效率。

 

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小夏利用如图所示的滑轮组,将重量为280 N的物体匀速提升了2 m。已知他自身的重量为500 N,对绳子施加的拉力F=200 N,两脚与地面接触的总面积S=400 cm2.求此过程中:

(1)小夏对地面的压强;

(2)拉力F做的功;

(3)该滑轮组的机械效率;

(4)小夏加快物体匀速上升的速度,则滑轮组的机械效率如何变化?请说明理由。

 

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小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W.求:

1)提升装置所做的有用功;

2)拉力F做的功;

3)该滑轮组的机械效率.

 

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如图甲所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关,如果导体ab的电流方向向上,导体ab受到向左的力的作用,若一电子沿图乙所示的方向运动,该电子受到向______(选填“左”或“右”)的力。理由是___________

 

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