重为G1的金属块静止在水平地面上时,对地面的压强为5.4×105 Pa,现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端,B端悬挂重为G2的物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,金属块对地面的压强为1.8×105 Pa,已知B端所挂物体的质量为4 kg,AO∶OB=3∶5,g取10 N/kg,要使金属块G1离开地面。求:
(1)轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为多少?
(2)只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为多少?
如图,AOB为轻质杠杆,O为支点,圆柱体C的质量为60 kg,底面积为0.1 m2,OA=0.1 m,OB=0.3 m,g取10 N/kg,请完成下列计算:
(1)将圆柱体C挂在A点,在B点竖直向下用力F1将C匀速拉起,则拉力F1多大?
(2)将圆柱体C挂在A点,在B点用力F2竖直下拉,使它对水平地面的压强为3 000 Pa,画出此时圆柱体C的受力示意图,并计算拉力F2的大小。
如图所示,将边长为10 cm的正方体物块M用细线挂在轻质杠杆的一端A处,在杠杆的另一端B点施加竖直向下的力F1=10 N时,物块M刚好离开地面,杠杆在水平位置平衡,已知OA=0.3 m,OB=0.9 m,转轴O光滑且不可移动。
(1)由二力平衡可知,物块刚好离开地面静止时受力平衡,则杠杆对物块M的拉力等于物块的重力,由相互作用力可知,物块M对杠杆的拉力等于杠杆对物块的拉力,即阻力F2的大小等于物块的重力;由图可知竖直向下的动力F1的力臂为________m,阻力F2的力臂为________m,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2计算得,阻力F2=______N,物块M的重力为________N。
(2)动力F1逆时针转过60°后动力臂l1变为0.45m,阻力F2的力臂为0.3m,根据杠杆平衡条件,杠杆对物块M的拉力为________N;对M进行受力分析,M受到竖直向下的重力,杠杆对它的拉力以及地面对M的支持力,用公式可表示为__________,则地面对M的支持力为________N;由相互作用力可知,M对地面的压力为________N。
(3)保持F1′的大小和方向不变,则F1′的大小为10N,力臂为0.45m;改变物块M悬挂的位置,使杠杆保持水平平衡且物块M恰好离开地面,则杠杆对M的拉力等于M的重力,即阻力F2=________N,由杠杆平衡条件可得,阻力臂l2=0.15m,则物块M悬挂点向右移动的距离为________m。
如图所示,某工人用100 N的水平拉力F,抓紧绳子的一端,沿水平方向匀速向右运动10 s,将矿井里重为160 N的物体提升4 m。若不计摩擦和绳重,求:
(1)动滑轮的重力为多少;
(2)拉力F移动的速度为多少;
(3)此滑轮组的机械效率是多少。
工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求:
(1)若工人用200 N的拉力,将建材匀速竖直向上提升了6 m,工人所做的功;
(2)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力;
(3)若工人师傅的重力为600 N,双脚与地面的接触面积为500 cm2,当所运送建材的重为400 N时,工人对地面的压强是多少。
小夏利用如图所示的滑轮组,将重为280 N的物体5 s内匀速提升了2 m。已知他自身的重力为500 N,对绳子施加的拉力F=200 N,若不计绳重和摩擦。
(1)滑轮组中承担动滑轮的重力的绳子有________段,则拉力F等于动滑轮和物重总和的________倍,即F=______________(填写表达式),则动滑轮的重力G动=________N。
(2)绳子移动的距离为________m,由W=Fs可知,拉力做的功为________J,由P=可知,拉力做功的功率为________W。
(3)滑轮组的有用功为____________做的功,则W有=________J,滑轮组的总功为________做的功,则W总=________J,则根据η=×100%可知,滑轮组的机械效率为________。
(4)小夏对绳子的拉力为200 N,由相互作用力可知,绳子对小夏的拉力为________N,对小夏受力分析,小夏受到竖直向下的________,竖直向上的拉力以及地面对小夏的________。