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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G=50...

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)

 

(1),25N;(2)5J;(3)30N,83.3% 【解析】 【解析】 (1)如答图所示 答图 杠杆在水平位置①时,根据杠杆平衡条件可知: 拉力F×LOA=G×LOA,代入数据解得F=25N (2)若考虑杆重和O处的摩擦 ①重物上升的距离h=s=0.1m 拉力所做的有用功W有=Gh=50N×0.1m=5J ②拉力克服杠杆重力所做的额外功W额1=G杆h=5N×0.1m=0.5J W额=W额1+W额2=0.5J+0.5J=1J 拉力所做的总功W总=W有+W额=5J+1J=6J 拉力F′===30N 该装置的机械效率η=×100%=×100%≈83.3%  
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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30cmρ=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。

 

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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。

 

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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13,每个滑轮的质量均为20kg。(g10N/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。

 

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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?

 

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(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。

 

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