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为改善老旧住宅楼的保温效果,某小区开展“暖房子工程”,如图为施工现场使用的提升装...

为改善老旧住宅楼的保温效果,某小区开展“暖房子工程”,如图为施工现场使用的提升装置,现需要将物体A运送到施工楼层,A与地面的接触面积为0.14 m2,当绳端未施加力时,物体A对地面的压强为3 000 Pa。用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g10 N/kg)。求:

(1)物体A的质量mA

(2)动滑轮的重力。

(3)用此滑轮组使物体A0.2 m/s的速度匀速上升,在5 s的时间内,拉力做的功是多少?

 

(1) 42 kg;(2) 80 N;(3) 500 J 【解析】 (1)由p=可得,当绳端未施加力时,A对地面的压力: F压=pS=3 000 Pa×0.14 m2=420 N 因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力:GA=F压=420 N 物体A的质量:mA===42 kg (2)用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:η=×100%====84% 解得动滑轮重力:G轮=80 N (3)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升5 s,则物体A上升的高度: h=vt=0.2 m/s×5 s=1 m 由图可知n=2,则拉力端移动距离:s=nh=2×1 m=2 m 不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:F= (GA+G轮)=×(420 N+80 N)=250 N 拉力做的功:W总=Fs=250 N×2 m=500 J  
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考点分析:
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如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4.2×103N,汽车重G=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算:

(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?

(2)滑轮组的机械效率是多少?

(3)若汽车发动机的效率为25%,则将物体拉至井口需消耗多少汽油?(汽油的热值为4.2×107J/kg

 

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如图所示,AB物块的质量分布均匀,长度分别是ab,重力分别是GAGB: AB两长方体底面积SA: SB=3: 2,滑轮下的绳子挂在两物体结合部外位恰好AB 水平静止,且在拉力F=62.5N 作用下匀速竖直向上运动,滑轮的机械效率为80%,求:

(1) AB两物块的总重力G0

(2) GA=60N,a: b的比值是多少?

(3) AB两物块的密度ρA: ρB的比值是多少?

 

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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,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。

 

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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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