张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子,且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题:
(1)每个滑轮的重是多少?
(2)当货物重为1000N时,张强同学所做的总功为多少?
(3)绳子能承受的最大拉力是多少?
(4)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?
如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg。
求在此过程中:(1)人做的有用功为多大? (2)人的拉力为多大? (3)人拉力的功率为多大?
工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N.求此过程中:(6分)
(1)做的总功.
(2)做的有用功.
(3)滑轮组的机械效率.
如图所示用滑轮组提起重为630N的物体,绳子自由端的拉力为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不计摩擦和绳重,求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N,则滑轮组的最大机械效率是多大?
在建筑工地上常看到这种起重机械,利用它吊起混凝土结构的吊板。现已知物重G=600N,拉力F=250N,求:
(1)重物升高0.5m的过程中,所做的额外功及机械效率为多大?
(2)若将重力为750N的重物提升到0.5m,拉力做的总功为多大?此时滑轮组的机械效率如何变化?(不计绳重和摩擦力).
(6分)装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重1200N的货物,所用的拉力F为750N,重物在50s内被提升2m,在此过程中求:
(1)人所做的有用功 (2)滑轮组的机械效率 (3)人做功的功率
如图所示,杠杆MN可能绕O点转动,A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点距离为D环O点距离的一半,父子俩在吊环上做游戏,质量为40kg的儿子吊在B环上,父亲站在地面上抓着D环,用250N竖直向下的力在4s内把儿子拉高了0.5m.求:(g=10N/kg)
(1)父亲做的总功;
(2)父亲做功的功率;
(3)该器材的机械效率.
重为2000牛的集装箱,借助5米长的斜面装上2米高的卡车,如图所示.
(1)若不计摩擦,拉力F的大小是多少牛?
(2)若实际拉力F=1000牛,则该斜面受到的摩擦力为多大?斜面的机械效率是多少?
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.
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?