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G=50N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有;
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)
解放前,我国经济很落后,一些地区过着极其原始的生活。如图所示,就是为了解决饮水问题,需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外,在水面上覆盖木板(如图)。若一个木板质量为500g,密度为0.8×103kg/m3,每个桶内水深30cm(ρ水=1.0×103kg/m3。求
(1)桶底受到的水产生的压强;
(2)一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积;
(3)扁担与绳质量忽略不计,扁担长度1.5m,每桶水总重180N,扁担与肩接触点距离扁担右端55cm,支撑手距扁担左端也是55cm,则支撑手受到的扁担产生的压力。
如图所示,一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底,水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面,每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强;
(2)箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力;
(3)物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率;
(4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。
体积为8m3的正方体A重为1000N,质量为60kg的小明用如图所示装置(不计绳重及绳与滑轮组间的摩擦)把A物体沿水平方向匀速拉动了4m,所用时间为32s,在拉动过程中,小明对地面的压力与自身重力之比为1∶3,每个滑轮的质量均为20kg。(g取10N/kg)。求:
(1)物体A对地面的压强;
(2)小明做功的功率;
(3)该装置的机械效率。
小李家新买的房子位于12m高的5楼上,装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料.小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%.若小李质量为65kg.(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)求:
(1)在此过程中小李所做的总功是多少?
(2)若物体上升速度为1m/s,则拉力功率为多大?
(3)小李利用此滑轮组提升其他装修材料时,一次能提起重物的重力不能超过多少N?
(8分)如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
(1)计算物体上升的速度。
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________,并列式计算出该物理量。
(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率。