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如图所示,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=5∶3,配重M单独置于水平地面上时,对...

如图所示,杠杆AB的支点为OOAOB5∶3,配重M单独置于水平地面上时,对地面压强为3×105Pa,杠杆A端悬挂的滑轮组,定滑轮重150N,动滑轮重90N。当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体时,杠杆在水平位置平衡,此时配重M对地面压强为1×105Pa。(杠杆与绳重、滑轮组的摩擦均不计,g10N/kg),求:

1)该滑轮组的机械效率______

2)配重M的质量______

3)为使配重M不离开地面,人对绳的最大拉力是多少______

 

70% 150kg 250N 【解析】 (1)由图知,n=2,则绳子自由端的拉力F=(G+G动)=(210N+90N)=150N 假设物体上升高度为h,则绳端拉力移动的距离为2h 滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=70% (2)设配重M的底面积为S,当配重M单独置于水平地面上静止时,由p=可得配重M的底面积 S=== 当物体匀速上升时,作用在杠杆A端的力FA=3F+G定=3×150N+150N=600N 由杠杆平衡条件可得FB×OB=FA×OA,所以有 FB===1000N 由p=可得 1×105Pa== 解得GM=1500N 配重M的质量m===150kg (3)当配重对地面的压力为0时,人对绳子的拉力最大,此时B端受到的拉力为150kg×10N/kg=1500N 由杠杆平衡条件可得,FB′×OB=FA′×OA 即杠杆A端受到拉力FA′===900N 以定滑轮为研究对象,定滑轮受向下的重力G定、3段绳子向下的拉力3F′和向上的拉力FA′ 由力的平衡条件可得3F′+G定=FA′ 则人对绳的最大拉力F′=(FA′-G定)=(900N-150N)=250N  
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考点分析:
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用来提升货物的装置如图所示,O为杠杆AB的支点,货物重为60NOA长为OB的两倍.在作用于B端的竖直向下拉力F作用下,杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置,此过程中货物上升的高度为0.4 mB端下降的高度为0.2 m,拉力F克服杠杆自重所做的额外功为8 J,不计一切摩擦阻力。

(1)若不计杠杆自重,为使杠杆在图示水平位置平衡,则B端所用拉力F应为多大;

(2)求杠杆转动过程中拉力所做的有用功W有用和拉力F的大小;

(3)若用此装置将另一重为120 N 的货物也缓慢提升0.4 m,求此情形下拉力所做的总功。

 

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如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为500g,脚踏杆和其他连接杆的质量不计,已知AO124cmO1B18cmCO25cm,桶盖质量分布均匀,厚度不计,D为重心,宽度如图所示,桶盖闭合时,连接杆BC处于竖直状态。

1)请在图乙中画出翻开桶盖的作用力的力臂______

2)若要把桶盖翻开,脚对踏板A处的压力至少为多大______?(g10N/kg

3)若将桶盖翻开30°,人做了多少功______

 

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如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA20cmG1是边长为10cm的正方体,G2重为20N。当OC10cm时,G1对地面的压强为5×103Pa,求:

1)绳子上的拉力______

2G1物体的密度______

3)现对G2施加一个水平向右的拉力,使G24cm/s的速度匀速运动,G2运动多长时间使得G1对地面的压力刚好为零______

 

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建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将一个质量为1.2×103kg的物体,拉到长100m,高60m的斜面顶端,拉动物体沿斜面匀速上升时拖拉机对绳的水平拉力为4.8×103N。(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦)

1)求装置(滑轮组与斜面组合)的机械效率______

2)已知动滑轮重500N,求物体与斜面间的摩擦力______

3)若拖拉机质量为12t,最大输出功率为48kW,受到水平地面的阻力为车重的0.01倍,则其在匀速运动时的最大速度为多少______

 

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如图所示,站在地面上的工人师傅利用滑轮组提升重为810N的物体,物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人师傅的拉力F300N,物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做功为60J,不计绳重。求:

1)滑轮组的机械效率______

2)滑轮组中的动滑轮的重力______

3)若工人师傅的重力为650N,双脚与地面的接触面积为500cm2,此时(如图所示)他对地面的压强______

 

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