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工人用如图甲所示的滑轮组运送建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化...

工人用如图甲所示的滑轮组运送建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g10 N/kg.求:

(1)图甲中使用了定滑轮,它作用是________________

(2)动滑轮重为多少?若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m,作用在钢绳上的拉力为300 N,求拉力的功率为多少?

(3)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?

 

(1)改变力的方向(2)400 N,120 W(3)运送建材的重力是600 N 【解析】 (1)改变力的方向 【解析】 (2)机械中摩擦力及绳重忽略不计,所以滑轮组的机械效率: η=×100%=×100%=×100%=50%,解得:G轮=400 N 由图可知,n=2,则1 min绳子自由端移动的距离 s=nh=2h=2×12 m=24 m 拉力做的功:W=Fs=300 N×24 m=7 200 J 拉力的功率:P===120 W (3)当η′=60%时,机械中摩擦力及绳重忽略不计,滑轮组的机械效率:η′=×100%, 即:60%=×100%,解得G′=600 N 即运送建材的重力是600 N.  
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考点分析:
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如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1 m 的正方体物块A,当容器中水的深度为20 cm时,物块A的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态(ρ1.0×103 kg/m3g10 N/kg)。求:

(1)往容器中缓慢加水的过程中,容器底部受到的压强____________

(2)物块A受到的浮力;物块A的密度。

(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部的压强。(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示)

 

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如图是一种常见的饮水机结构剖面图,控水槽内浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A未浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽中。已知浮体A的体积为40 cm3,阀门C的横截面积为1 cm2,不计AC自身重及大气压强。(gl0 N/kg)求:

(1)桶内水位降低时,水对阀门C的压强逐渐________(选填“变大”“变小”或“不变”)

(2)浮体A浸没时所受浮力为多大?浮体A浸没时阀门C受到的压强是多少?

(3)桶内水位的最大高度是多少?

 

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厨房里的水池常会因塞子忘记拿出而使水溢出水池,为此小云同学根据所学的浮力知识设计了一个防止溢出的模型进行研究。如图所示,容器的底部装有一薄片塞子,用一块边长为10 cm的立方体塑料泡沫A,其下端用细线连接到塞子上,向容器中加水至细线刚好被拉直停止,此时A的体积没入水中;继续向容器中加水,当A刚好全部没入水中时,塞子被拉开。(不计塞子重力、塞子与出水口的摩擦)(g10 N/kg)求:

(1)随着水位的升高(未浸没塑料泡沫A),塑料泡沫A受到的浮力逐渐________

(2)塑料泡沫A的质量;塑料泡沫A的密度。

(3)塞子被拉开时,塞子受到水的压力。

 

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鸡蛋能悬浮在水中吗?物理课堂上老师演示了一个有趣的实验,先在水平桌面上放置一个底面积为100 cm2的圆筒形容器(厚度可忽略),容器重为1 N,向容器中注入10 cm深的水,再取一个鸡蛋,称得其质量为55 g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了5 mm,然后向容器中加食盐并不停地搅动,最后鸡蛋竟悬浮在水中。(g10 N/kg)

(1)这个实验可以验证浮力的大小与液体的__________有关,继续向水中加盐搅拌,鸡蛋最终会漂浮在水面上,此时鸡蛋所受浮力大小__________悬浮时所受浮力。

(2)容器中未放鸡蛋时,容器整体对桌面的压强是多少?加盐之前鸡蛋沉至容器底部时,鸡蛋受到的浮力是多少?

(3)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是多少?

 

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如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装.(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g10牛/千克)

1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越         

2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,定滑轮a的作用是             .若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛,则能吊起货物的质量不能超过多少千克?

3)若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米,再沿水平方向移动20米,则此过程中克服货物重力做功多少焦?

4)若该起升电动机的效率为90%,将重为12×104牛的货物提升到30米的高度,用时50秒,则该起升电动机的实际功率是多少瓦?

 

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