小明的体重为500牛顿,他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。他用尺量出握拳时手臂的长度为0. 6米,并测出自己连续拉上去5次的时间为10秒(如图所示),请计算:小明做引体向上运动的功率为多大?
如图所示,斜面长S=6m,高h=2m.用沿斜面方向50N的推力F,在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端.求:
(1)推力F的功率:
(2)运动过程中物体克服摩擦力所做的功:
(3)斜面的机械效率.
我们学习了简单机械知识后知道,使用滑轮组能够省力,可以大大减轻人们的劳动强度.如图甲所示,某人通过滑轮组把一个由铝合金做成的实心圆柱体从水井底部匀速提升到井口,圆柱体的底面积为S,高为L,动滑轮的质量为m,水的密度为ρ,圆柱体的密度是3ρ,忽略绳重及摩擦,不计水的体积变化,请回答下列问题:
(1)若增加动滑轮的个数(其他条件不变),滑轮组的机械效率是变大还是变小?
(2)圆柱体在上升过程中会受到一些力的作用,结合各力之间的关系,在图乙中画出每个力随上升高度变化的图线,并在图线旁注明力的名称(不用标出坐标值).
(3)推导出圆柱体在水中上升时(上表面还没有露出水面)滑轮组的机械效率.
李强骑着电动自行车以5m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶了300s,假设在此过程中电动自行车的牵引力为200N,求:
(1)电动自行车行驶的路程是多少?
(2)牵引力做功的功率是多少?
小军健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆,使200N的配重块在 2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
(1)克服配重的重力所做的功;
(2)拉力做功的功率;
(3)此过程中拉力器的机械效率.
如图,质量为60kg的工人用滑轮组提升重物,每个滑轮的重均为50N。
(1)用滑轮组让重为250N的物体匀速上升2m的过程中,工人所用的拉力为150N,求工人做的有用功和总功。
(2)若绳子能够承受的最大拉力为400N,重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%,求滑轮组的最大机械效率。
用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体,使物体在1min内匀速上升了4m,所用的拉力F为400N,不计绳重以及绳和滑轮之间摩擦.求:
(1)克服物体的重力所做的功;(2)拉力F做的功;
(3)拉力F做功的功率;(4)该滑轮组的机械效率.
夏天,公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪,它底盘刀具的动力靠汽油机提供.修剪机总重为200N,四个轮子与地面的接触面积为20cm2,修剪机正常工作时,刀具每秒钟通过的距离为23m,匀速运动时受到的平均阻力为20N,在一次修剪过程中,所用时间为5000s,耗油0.2kg(q汽油=4.6×107J/kg),求:
(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压强;
(2)修剪机克服阻力做功的功率;
(3)汽油机的效率.
如图,用此滑轮组在4s内将重力为50N的物体匀速提升2m,绳端拉力为20N,不计摩擦及绳重,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为1m/s |
B.动滑轮的重力为10N |
C.克服物体重力做功为100J |
D.滑轮组的机械效率为83.3% |
如图所示,用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s.
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
小明用如图所示的滑轮组,在10s钟内将质量为60kg的物体A匀速提升了2m。已知绳子自由端所用的拉力为200N。请计算出与此题相关的任意四个物理量(g取10N/kg)。
将重为16N的物体用图示装置匀速提升2m,拉力F=10N,不计轮轴间摩擦及绳重,求:
(1)动滑轮所受重力的大小;
(2)该过程中的有用功W有;
(3)该装置的机械效率η.
如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为9.0×103N的重物匀速吊起10m、作用在绳端的拉力为4.0×103N.
(1)求提升重物做的有用功.
(2)求滑轮组的机械效率.
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.3倍,求动滑轮的重.
(8分)瑞瑞同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组,这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N,被提升的高度为10m,人所用的拉力为450N.求:
(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图.
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后,瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料,看到下表中的一组数据,请你找出这些机械设备效率的共同特点.