如图甲,水平桌面上的容器(厚度不计)底部固定一轻质弹簧(质量和受到的浮力均不计),弹簧上端连有正方体铁块A,铁块A上表面中心与不吸水的正方体木块B下表面中心用长为0.1m的轻质细绳拴接(细绳质量不计,长度不可伸长),A、B处于静止状态。已知铁块A和木块B的边长均为0.1m,,,容器底面积0.1m2,质量1kg,弹簧的弹力每变化1N,弹簧的形变量改变1mm。,g取10N/g)求:
(1)图甲中,容器对水平桌面的压强;
(2)向容器中缓慢注水,直到细绳恰好伸直(细绳不受力),如图乙所示,弹簧对铁块A的支持力是多大?
(3)细绳恰好伸直后继续向容器内缓慢注水,直到木块刚好全部被水浸没。水面又升高了多少?
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用如图甲所示的滑轮组提升物体,所挂物体的重力从G1开始逐渐等量增加,在此过程中物体始终以不变的速度v被提升相同的高度,当所挂物重达到G2时绳子被拉断;图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物重的增加而变化的图像。请完成下列有关分析和计算:(每个滑轮等重,不计绳重和摩擦)
(1)每个滑轮的重为多少?
(2)绳子能承受的最大拉力是多大?
(3)拉力的最大功率是多大?
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如图所示,工作人员准备利用一辆汽车和滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知井深为h,物重为G1,汽车重为G2.当汽车作用在绳子上的拉力为F1时,重物未被拉起,此时重物对水平井底地面的压力为N1;当汽车作用在绳子上的拉力为某一恒定值时,可使重物匀速上升,此时汽车受到的摩擦力为车重的n倍。(不计绳重和轮轴间、绳子和轮子间摩擦及空气阻力,不考虑物体体积对提升高度的影响)。求:
(1)动滑轮的重。
(2)当重物被匀速提升时,滑轮组的机械效率。
(3)物体由井底拉至井口时,汽车牵引力做的功。
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小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
(1)当开关接2和3时,电吹风吹冷风,此时通过电动机的电流是多大?
(2)当开关接1和2时,电吹风吹热风,电热丝正常工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风10min产生的热量是多少?
热风温度 | 50﹣75℃ |
额定功率 | 热风时:990W |
冷风时:110W | |
额定电压 | 220V |
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如图所示,斜面的倾角为30°,高度h=2m。某人沿斜面向上用F=400N的力,将质量m=50kg的物体向上匀速拉至斜面顶端(g取10N/kg)。求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)该斜面的机械效率;
(3)物体在斜面上受到的摩擦力。
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用如图所示的装置运送建筑材料A.在电动机对绳子的拉力F的作用下,使重800N的建筑材料A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,电动机对绳子拉力做功的功率为200W,动滑轮的效率与整个装置的效率之比η1∶η2=5∶4,绳重忽略不计。(g取10N/kg)求:
(1)电动机对绳子的拉力做的功;
(2)运送建筑材料A的过程中,电动机消耗的电能;
(3)若质量为100kg电动机与钢架的接触面积为0.05m2,求电动机对钢架的压强。
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如图所示,A、B物块的质量分布均匀,长度分别是a、b,重力分别是GA、GB: A、B两长方体底面积SA: SB=3: 2,滑轮下的绳子挂在两物体结合部外位恰好A、B 水平静止,且在拉力F=62.5N 作用下匀速竖直向上运动,滑轮的机械效率为80%,求:
(1) A、B两物块的总重力G0;
(2) 若GA=60N,则a: b的比值是多少?
(3) A、B两物块的密度ρA: ρB的比值是多少?
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如图是踩踏式翻盖垃圾桶的图片。若桶盖质量为500g,是质量分布均匀的方形,桶盖重力作用点在重心,重心在方盖的几何中心。脚踏杆AO1=10cm,O1B=18cm,连接杆O2C=5cm,桶盖O2E=60cm。(g取10N/kg,BC杆竖直)求:
(1)画出桶盖的阻力臂。
(2)若要把桶盖顶起,脚掌对踏板的压力至少为多大?
(3)将桶盖翻开30°时,桶盖克服重力做了多少功?
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如图所示是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为3×103W,当它把质量为1t的重物匀速提起24m时,用时100s.(g=10N/kg)
求:(1)在这段时间内起重机提起重物的功率是多少?机械效率是多少?
(2)若起重机AB长为20m,吊起重物时B端的配重质量为4t,为使起重机不翻倒,则OB长为多少?(不计摩擦和起重机自重)
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如图所示,用长为1m,重为5N的杆来提升重物,杆可绕O点自由转动,现将重G=50N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处。在杆的右端用竖直向上的拉力F,使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处,重物从位置①缓慢匀速提升至位置②,拉力F作用点上升的高度为0.2m。
(1)若不考虑杆重和摩擦,根据题述在图中画出①位置力F的动力臂L,并计算力F的大小;
(2)若考虑杆重和O处的摩擦,则在题述过程中:
①求拉力所做的有用功W有;
②若拉力F克服O处摩擦所做的额外功为0.5J,求拉力F的大小及该装置的机械效率η。(结果保留一位小数)
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