炼油厂工人将油桶装到卡车上,需要用木板搭建一个斜面。卡车车厢底部离地 ,所用木板长 ,工人沿着斜面用 的力将油桶推上车,用时 ,若该斜面的机械效率为 .求:
(1)工人推油桶所做的功是多少?
(2)工人做功的功率是多少?
(3)油桶的质量是多少?
美丽乡村建设中,工人用起吊装置提升建筑材料,如图。某次把质量为 的材料匀速提升 ,用时 ,消耗电能 . 取 。求这次匀速提升材料过程中:(不计绳与滑轮之间的摩擦)
(1)材料所受拉力 的大小;
(2)拉力 对材料做功的功率;
(3)该装置的效率。
如图所示,某人用滑轮组匀速提升重为 的物体的过程中,他对水平地面的压强为 ,已知滑轮组的机械效率是 ,他双脚与水平地面的接触面积是 ,求:
(1)他对绳子的拉力;
(2)此人所受的重力。
校车在平直的公路上以54km/h的速度匀速行驶20min,受到的平均阻力是6×103N,消耗柴油7.5L.(q柴油=4×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3)求:
(1)发动机做有用功的功率。
(2)发动机的效率。
如图所示,用 的拉力 ,将重为 的木箱匀速提升 ,求:
(1)拉力所做的功;
(2)该滑轮组的机械效率。
我国自主研制的某轻型水陆两栖坦克,它的质量为24t,履带与地面总接触面积为3m2,它以8.6m/s的速度在水中匀速直线行驶了6min,消耗柴油10kg,此时发动机功率为4.3×105W.(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg)求:
(1)坦克在水平地面上静止时,对地面的压强。
(2)坦克在水中匀速直线行驶时受到的阻力。
(3)坦克发动机的效率。
如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)。求:
(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m。
(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?
如图所示,斜面长s=8m,高h=3m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重力为G=100N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10s。求:
(1)有用功W 有;
(2)拉力做功的功率P;
(3)物体受到的摩擦力f;
(4)该斜面的机械效率η。
陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像,其质量为5.4t,吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台。已知提升雕像时,拉力F的功率为6×103W,绳子自由端移动速度为0.3m/s。(g=10N/kg)求:
(1)滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒?
(2)滑轮组对雕像做的有用功是多少?
(3)提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少?
在水平地面上有一装有特殊液体的圆柱形桶,圆桶与地面的接触面积为0.8m2,筒内液体的密度为0.8×103kg/m3,液面飘有一个质量为4×10﹣3kg的塑料浮子,桶内液面上方空气和大气相通,整个桶(含液体、浮子)的总质量为96kg。
(1)求圆桶对地面产生的压强;
(2)求塑料浮子排开液体的体积;
(3)若工人师傅利用如图所示滑轮组将圆桶沿竖直方向匀速提升0.5m,滑轮组的机械效率为80%,求该过程中工人师傅所做的总功。
2012年某日,太平洋某海域,“蛟龙号”完成了下潜前的准备,腹部挂好压载铁块;舱内科考队员均就位;舱门封闭如图甲所示,此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示 取
状态 |
满载 |
整体体积 |
|
整体质量 |
|
海水密度 |
|
问:(1)在海水中 深处完成科考任务后,发现液压系统故障,无法抛掉压载铁块,只得启动“蛟龙号”两侧的螺旋桨,两侧螺旋桨共同作用使“蛟龙号”获得竖直向上的推力 ,帮助“蛟龙号”匀速上升,不计海水对“蛟龙号”的阻力,匀速上升过程中, 有多大?
(2)上升过程耗时 , 做功的功率多大?
(3)为保障电动机驱动螺旋桨用电,舱内其他用电器都被关闭,仪表显示上升过程中耗电 ,此过程中,电能转化为 做功的效率有多大
(4)接近水面时,关闭两侧螺旋桨,轮船用滑轮组将“蛟龙号”从水中匀速吊离水面至高处,如图乙、丙所示,已知动滑轮总质量为 ,不计绳重及轮、轴之间摩擦,此过程中,滑轮组绳端拉力的最大值多大?与之对应的滑轮组机械效率的最大值为多大?
如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力。求:
(1)物体质量为2kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力;
(2)动滑轮的重力;
(3)物体质量为10kg,以0.1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率。
如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为,动滑轮、杆和晾衣架总质量为。小燕同学用力拉动绳子自由端,在时间内使衣服匀速上移,不计绳重和摩擦)求:
(1)绳子自由端拉力的大小;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力的功率;
(4)整个过程中机械效率。
如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重 的货物 沿斜面向上匀速运动。货物 的速度为 ,经过 ,货物 竖直升高 。已知汽车对绳的拉力 的功率 ,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:
(1) 时间内汽车对绳的拉力所做的功;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)斜面的机械效率。
如图所示,工人准备用一根最多能承受 力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 和 .完全露出水面的物体 被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 (绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳
不会断裂, 。求:
(1)物体 完全露出水面后以 的速度匀速上升时,物体 的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体 浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为 ,物体 的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为 的物体 时,物体 最多露出多少体积时绳子将断裂。