(6分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图1
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(6分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图15所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N,施工台距离地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N,在忽略钢绳重和摩擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少? (2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大? (3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大? |
答案
(1)1.2×104J.(2)80%.(3)900W. |
解析
试题分析:(1)起重机提升一箱设备时,对箱子所做的有用功即克服重力所做的功: W有用=Gh=4000N×3m=1.2×104J. (2)动滑轮在提升这箱设备时,钢绳自由端移动的距离s=2h=2×3m=6m,钢绳所做的总功: W总=Fs=2500N×6m=1.5×104J. 机械效率:η=W有用/W总×100%=1.2×104J/1.5×104J×100%=80%. (3)提升一箱重物时F=(G物+G轮)/2 动滑轮重:G轮=2F-G物=2×2500N-4000N=1000N. 提升两箱重物时绳子自由端的拉力:F′=(G′物+G轮)/2=(2×4000N+1000N)/2=4500N 拉力的功率:P=W总/t=F′s/t=F′v=4500N×0.1m/s×2=900W. |
举一反三
如图甲所示,用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端,则物块所受拉力为 N,已知斜面的高为2m,长为4m,则拉力做功为 J,斜面的机械效率为 .若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m,当其机械效率与斜面相同时,竖直向上的拉力为 N,该过程所做的额外功为 J.
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(7分)用如图所示滑轮组提升重物。人用200N的拉力F在30s内使重为360N的物体匀速上升了6m。不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的自重; (2)人拉绳子的功率; (3)滑轮组的机械效率. |
如图所示,滑轮组提起重630N的货物,绳子的自由端拉力F=300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不考虑绳重和摩擦,求:
(1)此时滑轮组的机械效率 (2)拉力做功功率 (3)当所提货物重力为930N时,绳端的拉力为多大? |
用如图所示的滑轮组将重为1200N的物体以0.3m/s的速度匀速提升时,绳端的拉力为500N,则拉力的功率为 W,此滑轮组的机械效率是 。
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如右图所示,小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B,不计绳重和摩擦。物体 A的质量为54kg,物体B的质量为84kg,动滑轮的质量为6kg。当提升物体A时,滑轮组的机械效率为 ;当提升物体B时,小刚拉力做功的功率为180W,则物体B上升的速度为 m/s。( g取10N/kg)
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