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搬运工人站在水平高台上,用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物,不计绳重和摩擦,...

搬运工人站在水平高台上,用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物,不计绳重和摩擦,工人的重力为640N,与地面接触的总面积为4×102m2,提升时间为20s,重物上升高度为2m。求:

(1)若拉力F的大小为150N,则拉力的功率为多少;

(2)若上述过程中所提货物重力为360N,则滑轮组的机械效率为多少;

(3)若仍用该滑轮组提升另一货物,当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104Pa,则所提升货物的重力为多少。

 

(1)45W;(2)80%;(3)390N 【解析】 【解析】 (1)重物上升的高度h=2m,绳的自由端上升s=6m 拉力做的功:W总=Fs=150N×6m=900J 拉力的功率P===45W (2)有用功W有=Gh=360N×2m=720J 滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80% (3)额外功:W额外=W总-W有=900J-720J=180J 动滑轮的重:G动===90N 人对地面的压力:F′=pS=2.0×104Pa×4×10-2m2=800N 人拉绳的力:F″=F′-G人=800N-640N=160N 物重G物,不计绳重和摩擦,则有:3F″=G物+G动 G物=3F″-G动=160N×3-90N=390N  
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考点分析:
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如图是踩踏式翻盖垃圾桶的图片。若桶盖质量为500g,是质量分布均匀的方形,桶盖重力作用点在重心,重心在方盖的几何中心。脚踏杆AO110cmO1B18cm,连接杆O2C5cm,桶盖O2E60cm。(g10N/kgBC杆竖直)求:

(1)画出桶盖的阻力臂。

(2)若要把桶盖顶起,脚掌对踏板的压力至少为多大?

(3)将桶盖翻开30°时,桶盖克服重力做了多少功?

 

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如图所示是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为3×103W,当它把质量为1t的重物匀速提起24m时,用时100s.(g=10N/kg)

求:(1)在这段时间内起重机提起重物的功率是多少?机械效率是多少?

(2)若起重机AB长为20m,吊起重物时B端的配重质量为4t,为使起重机不翻倒,则OB长为多少?(不计摩擦和起重机自重)

 

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如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA20cmG1是边长为10cm的正方体,G2重为20N。当OB10cm时,G1对水平面的压强为2×103Pa。求:

(1)绳子的拉力;

(2)正方体G1的密度;

(3)现用一水平拉力使G25cm/s的速度向右匀速直线运动,若使G1对地面的压力恰好为零,求需要经过的时间。(g10N/kg

 

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如图所示,用长为1m,重为5N的杆来提升重物,杆可绕O点自由转动,现将重G50N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处。在杆的右端用竖直向上的拉力F,使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处,重物从位置①缓慢匀速提升至位置②,拉力F作用点上升的高度为0.2m

(1)若不考虑杆重和摩擦,根据题述在图中画出①位置力F的动力臂L,并计算力F的大小;

(2)若考虑杆重和O处的摩擦,则在题述过程中:

①求拉力所做的有用功W

②若拉力F克服O处摩擦所做的额外功为0.5J,求拉力F的大小及该装置的机械效率η。(结果保留一位小数)

 

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如图甲,将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的,此时水面到杯底的距离为20cm.如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙.已知小球B的密度ρ=1.8×103g/m3g=10N/kg.求:

1)在甲图中杯壁上距杯底8cmO点受到水的压强.

2)甲图中物体A受到的浮力.

3)物体A的密度.

4)小球B的体积.

 

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