(09兰州).如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9 ×103 kg/m3
的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦
和动滑轮重,要保持平衡,求:
(1)作用于绳端的拉力F是多少?
(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少? (3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?
(g=10N/kg)
答案:
(1)G??Vg?7.9?10kg/mF浮??水V排g?1.0?10kg/mF? 1333?10?10?2m?10N/kg?790N????(1分)m?10N/kg?100N????(1分)33
3?2(G?121F?(G?F浮)??(790N?100N)?345N????(1分)22G?F浮2F690N800N(2)W=FS=345N?4m?1380J??????(2分)(3)????86.25%??????(2分)
19.(09·长春)如图lO所示,用动滑轮把重400N的物体在20s内匀速提高10m,拉力所做的功为5000J。
求:(1)动滑轮的机械效率 (2)拉力的功率
(09·安徽芜湖)17.如图7所示,工人用滑轮组吊起质量为l0kg的箱子,工人施加的拉力为250N,箱子 10s内被匀速竖直提升了 2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg。求:(l)箱子受到的重力;(2)工人做的有用功;(3)滑轮组的机械效率;(4)工人所做总功的功率。 答案:
第 46 页 共 50 页
28.(09·天津)天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中,一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车,将物资沿ABCD路线运至D处,AB段海拔高度为h。米,CD段海拔高度为h2米,如图l4甲所示。在整个运输过程中,汽车以恒定速度v米/秒运动,汽车t=0时经过A处,tl时经过B处,t2时经过C处,在此过程中汽车牵引力功率P随时间,变化的图象可简化为图l4乙所示(P1、P2、tl和t2也为已知量)。
(1)请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系。
(2)请朋已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)。 答案:
(1)汽车在BC段运动时牵引力较大。 (1分)
设汽车的牵引力为F,根据
速度秒一定,所以汽车在BC段运动时牵引力较大。 (1分) (2)设BC段长为L、高为h,由功的关系可得
又因为P2大于Pl且
22.(09赤峰)如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4×102kg ,底面积为0.5m2的货物G匀速提起(g=10N/kg)。求
(1)起吊前,当货物静止与水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)若把货物匀速提起12m,用了40s,则货物上升的速度是多少?
(3)起重机对货物做功的功率是多少? (4)若OA=12m,OB=4m,起重机本身重力不计,吊起货物时为使起重机不翻倒,其右边至少要配质量m0为多少kg的物体? 答案:(1)静止于水平地面:
第 47 页 共 50 页
F=G=mg=4×10kg×10N/kg=4×10N????1分 P=F/S=4×103N/0.5m2=8×103Pa ??????1分 (2)v=s/t=12m/40s=0.3m/s??????????2分 (3)W=Fs=4×103N×12m=4.8×104J??????1分 P=W/t=4.8×104J/40s=1.2×103W??????1分 (4)由杠杆平衡条件:OA×mg=OB×m0g??????1分 m0=OAm/OB=12m×4×102kg/4m=1.2×103kg??1分
26.(09·昆明)质量为550 kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子。求:(1) 5m深处水产生的压强;(2)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,滑轮组的机械效率是75%,请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力。(ρ
水
23
=1.0×10kg/m,g取10N/kg)
33
答案:(1)p??gh?1.0?103kg/m3?10N/kg?5m?5?104Pa (2)方法一:
F浮??水gV排?1.0?10kg/m?10N/kg?0.1m333?1?10N3
方法二:
,
设:箱子在水中受到的拉力为F ???FhFs,?FhF3h,,?F?3F??3?2?10N?75%?4.5?10N
,33F浮?G?F?mg?F?550kg?10N/kg?4.5?10N?1?10N
,3335.(09·武汉)图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。
(1)由杠杆的平衡条件可知,塔式起重机的起重量随起吊幅度而变化,起吊幅度越大,起重量 。
(2)某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3×104N的物料时,电动机的输出功率为60kW,物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求: ①电动机作用在滑轮组上的水平拉力F; ②这次起吊时滑轮组的机械效率。 答案: (1)越小 (2)① F =
Ws?Pts?Pv?60?10W1.5m/s?23= 2×104 N
第 48 页 共 50 页
② η =
W有用W总?GhFs?G2F?3?10N2?2?10NGvP44= 75%
或η =
W有用W总?GhPt?GvtPt??3?10N?1.5m/s60?10W34= 75%
(09·青岛)如图所示,水池池壁是一个斜面,池中装有深度为h的水,池底a点到水面b点之间的距离为l。现要将一质量为m的铁块从a匀速拖到b,此过程中斜面的机械效率为η。水和铁块的密度分别是ρ水和ρ铁。求:
(1)铁块在池底所受的水对它的压强p;(2)将铁块从a拖到b所做的有用功W有;(3)拖动过程中铁块所受的阻力f。 答案:
32.(09·陕西)“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备,其滑轮组部分如图所示.现用此装置将地面上一个重为3×104N、与地面的接触面积为1.2m2的重物匀速吊到3m的高处,滑轮组钢索自由端的拉力为1×104N.请解答以下问题:
(1)重物被吊起前对地面的压强是多大?
(2)提升重物过程中滑轮组的机械效率是多少?
(3)若再用此装置提升2×104N的重物时,它的机械效率将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”). 答案:(1)
(2)
(3)变小
第 49 页 共 50 页
18. (09·广西百色市)在山区常见到如图9所示的盘山公路。修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械_____的原理,这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够_______。 答案:斜面 省力
第 50 页 共 50 页