质量为60kg的李师傅在装修施工时,利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m,不计绳重及摩擦。求:
(1)动滑轮的重力;
(2)他施加拉力的功率
(3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率(保留一位小数)
凤凰村参与美丽乡村建设,为净化环境,自购垃圾清理汽车(如图)。整车自重1.5×104N,最多可装载垃圾的质量为3000kg,在一次收集垃圾并运输到12km外的垃圾处理点。共用了1.5h,求:(g取10N/kg)
(1)汽车在这次收集垃圾和运送过程中的平均速度;
(2)当汽车满载垃圾时,车轮与地面的总接触面积为0.15m2,求汽车对水平路面的压强;
(3)若汽车以10m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶,汽车受到的阻力为4000N,求汽车发动机牵引力的功率。
2017年5月荆州市申办2019年湖北省园博会获得成功,届时美丽的纪南生态文化旅游区内又将增加一道美丽的风景。如图所示,是旅游区内某工地工人用汽车通过滑轮组将深井中的重物A拉至井口的装置图。已知井深15m,汽车重G车=4×104N,车轮与地面的总接触面积为160cm2,汽车受到地面对它的阻力是车重的0.1倍,重物A重GA=7.2×103N.现在汽车向右匀速运动使重物A以0.5m/s的速度匀速上升,汽车拉绳子的力为F,此时滑轮组的机械效率为80%。
求:
(1)将重物A从井底拉至井口需要多长时间?
(2)汽车对水平地面的压强是多少?
(3)此时汽车拉绳子的力F是多少?
(4)使汽车前进的牵引力做功的功率是多少?
2016年9月,世界上最大的“升船电梯”﹣﹣三峡升船机试运行成功。实现了“小船坐电梯”过坝。某次试航时,总质量为3000t的游轮从大坝上由江面驶入升船机的承船厢,随后升船机历时8min将邮轮从海拔高度为156m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为60m的下游江面,已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)求游轮下降的平均速度大小;
(2)若游轮驶入承船厢后,箱内水深为5m,求承船厢底部受到水的压强。
(3)求游轮下降过程中,油轮重力做的功及功率。
随着人们网上购物量的剧增,一种充电机器人当起了快件投递员。已知机器人携带快件满载时总重G=13500N,以10m/s的速度匀速直线行驶时,所受平均阻力f为0.03G。
(1)求机器人匀速直线行驶过程中的功率;
(2)假设给机器人提供1度的电能,可供其匀速直线行驶8km,求机器人工作时的效率;
(3)机器人靠摄像头来识别道路,为防止镜头上雾,需贴一张电热膜,电路如图所示。已知电热膜的额定电压22V,额定功率4.84W.为满足不同季节使用的需要,还可以通过调节滑动变阻器R,使电热膜的功率在额定功率的25%~100%之间变化,请求出R的最大阻值。
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。
小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明重450N,自行车重250N,轮子与地面的总接触面积是2×10-3m2,图1是速度V随时间t变化的关系图象,小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点,图2是动力F随时间t变化的关系图象。
(1)请问小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压强为多大?
(2)在7∽12s内,自行车所受的摩擦阻力是多少?自行车克服摩擦阻力做了多少功?此时功率是多少?
(3)自行车在0∽7s内的平均速度是多少?(保留小数点后两位)
“长鼻子”校车已在深圳投入使用,如图所示,校车的质量为,轮胎与地面接触的总面积为,校车在水平路面上以的速度匀速行驶,此时校车所受的阻力为车重的0.02倍取。求:
(1)校车在内行驶的路程。
(2)校车静止时对地面的压强。
(3)校车行驶时牵引力做功的功率。
骑行是青少年最喜爱的运动项目之一。图所示是小明的山地车及相关数据。某次骑行,小明沿着平直的公路匀速行驶3km,耗时10min,求:
(1)停放时,山地车对水平地面的压强;
(2)若在该路段骑行时受到的平均阻力为20N,小明骑行时的功率。
车架材料 |
碳纤维 |
车架材料体积V/cm 3 |
2500 |
整车质量m/kg |
10 |
车与地面接触总面积S/cm 2 |
8 |
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。
2016年五一假期,三千多名自行车爱好者在风景秀美的环江滨水大道等路段参加“快乐骑行,拥抱柳江”的健身运动。小龙同学骑公共自行车参加了6km骑行体验运动。他在某路段匀速直线行驶。在50s内通过了300m的路程,所受阻力大小为40N。
(1)小龙同学在50s内骑车行驶的速度是多少?若他按此速度完成6km骑行体验运动,需要多长时间?
(2)小龙同学在50s内骑车行驶的功率是多少?
如图所示,叉车在10s内将质量为2t的平桂大理石沿竖直方向匀速提升了1m,发动机所做的功是5×104J,求:
(1)大理石在10s内被提升的平均速度是多少m/s。
(2)叉车支持力对大理石做的功是多少J?
(3)叉车提升大理石的功率是多少W?
(4)叉车提升大理石的机械效率是多少?
小华到商厦看到载货电梯后,对其结构和工作原理产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到,电梯是通过电动机带动钢丝绳,利用滑轮组来提升货物,其机械部分结构如图甲所示,某次工作电梯在25s内将质量为500kg的重物匀速提升15m,电动机对钢丝绳的拉力为F=3×103N,为了安全,电梯设置有超载自动报警系统,其控制电路工作原理如图乙所示,已知电源电压U=8V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图丙所示,求:
(1)提升物体的有用功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)当电流表示数达到20mA时,电梯会发出超载警报声,该电梯承载的物重应小于多少N?
在水平地面上,用50N的水平拉力拉着重为100N的小车匀速前进10m,所用时间为20s,求这一过程中:
(1)小车的速度;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力做功的功率。