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如图所示是某建筑工地上提升货物的一升降机示意图。升降机由电动机带动,升降机的货厢...

如图所示是某建筑工地上提升货物的一升降机示意图。升降机由电动机带动,升降机的货厢内所装货物的质量是1 t,货厢的质量是200 kg,在10 s内从楼房的2层上升到5层,如果每层楼高是3 m,不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦,试求:

(1)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?

(2)钢丝绳自由端拉力做的功是多少?

(3)若电动机的输出功率是22.5 kW,则升降机的机械效率是多少?

 

(1)3 000 N;(2)1.08×105 J;(3)40% 【解析】 (1)由图知,n=4,不计钢丝绳和动滑轮的重力以及摩擦时钢丝绳自由端的拉力: F=G总=m总g=×(1 000 kg+200 kg)×10 N/kg=3 000 N (2)货箱上升高度h=(5-2)×3 m=9 m 钢丝绳自由端移动的距离:s=nh=4×9 m=36 m 钢丝绳自由端拉力做的功:W=Fs=3 000 N×36 m=1.08×105 J (3)有用功:W有=G货h=m货gh=1 000 kg×10 N/kg×9 m=9×104 J 总功: W总=P输出t=22.5×103 W×10 s=25×105 J 升降机的机械效率η==×100%=40%  
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考点分析:
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有一足够宽的长方体薄木板,重为48 N,长为1.3 m,水平放在30 cm长的支架上,另有一个棱长为10 cm的正方体木块M,质量为600 g,放在木板上与A端平齐,如图甲所示。(g10 N/kg)

(1)求木块MA端静止时对木板的压强;

(2)1.2 N的水平拉力刚好匀速拉动木块M,当到达B处时木板刚好失去平衡。求:这个过程中拉力F做的功;

(3)如图乙所示,有一柱形容器放在水平面上。若在木板的C端用细线挂着木块M浸入水中,且使木板不发生翻转,那么容器底部受到水的压力至少增加多少?

 

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如图所示,甲正方体边长为0.1 m,乙的体积V2×103 m3,将甲、乙两物体分别用细线挂在杠杆AB两端(设杠杆的自重不计)OAOB12,甲对水平面的压强为零。若往容器中加入某液体使乙浸没在其中,甲对水平面的压强为6 000 PA,求:

(1)甲、乙两物体质量之比;

(2)液体的密度;

(3)物体乙受到的浮力。

 

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如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒,其示意图如图乙所示.轻质杆杠的支点.距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m.在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B的质量为 7kg(g=10N/kg,不计杠杆与轴之间摩擦)

(1)求:绳子对B的拉力FB正方体B对地面的压力F正方体B对地面的压强pB

(2)若把B物体浸没在水中,通过计算说明这种情况下A物体是否能将物体B提起.(B始终浸没水中)

 

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小明模仿建筑工地上的长臂吊车(如图甲),设计了如图乙所示的移动支点式杠杆模型,密度及粗细都均匀的直棒AB1.8 m,放在一个宽度为40 cm的凳子上,当在A端固定一个m 2 kg的铅块(忽略大小)时,棒刚好有绕O1点转动的趋势(AO130 cm)g10 N/kg

(1)作出棒AB的重力作用点到支点O1的力臂;

(2)求棒AB的质量;

(3)当在P处挂一重物时(PB10 cm),棒刚好有绕O2转动的趋势,求重物的质量及此时棒对O2点的压力。

 

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水平桌面上有一个质量为1 kg、底面积为200 cm2的圆柱形盛水容器,在容器底部用细绳将一质量是600 g,体积为1000 cm3的正方体木块固定在水中,木块有的体积浸入水中,绳子处于绷紧状态,木块静止后水深30 cm,如图甲所示;现向容器中加入适量水(水没有溢出)直至液面与物体的上表面相平,此时绳子刚好断裂,如图乙所示;绳子断裂后木块再次静止时,如图丙所示。求:

(1)甲图中绳子的拉力;

(2)从甲图到乙图所加水的重力;

(3)丙图相对于乙图的水面下降了多少。

 

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