某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸。已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计),船的总质量为7.92

某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸。已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计),船的总质量为7.92

题型:专项题难度:来源:
某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸。已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计),船的总质量为7.92×103kg,船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍,船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平,如果人的拉力是220N,船靠岸的速度是0.3m/s。(g取10N/kg)求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)人拉绳的功率。
答案
解:
(1)依题意可知f =0.01mg=0.01×7.92×103kg×10N/kg=792N,
(2)人拉绳的速度v=4v=4×0.3m/s=1.2m/s ,P=Fv=220N×1.2m/s=264W。
举一反三
如图所示,工人利用滑轮组提升矿井中重420N的物体A,用F=250N的水平力匀速拉动绳子,在10s内将重物提升5m。
(1)求滑轮组的机械效率。
(2)若用此滑轮组以相同的速度匀速提升重720N的物体B,则此时工人做功的功率多大?(不计绳重和摩擦)
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质量为4t的旅行车陷入沼泽地,并且发动机出现了故障。如图所示,在小汽车的牵引下,用滑轮组把旅游车拉出沼泽地。旅游车的运动可看成速度v=0.5m/s的匀速直线运动,所受阻力f=2×104N,移动的距离s=4m。在最省力的情况下,小汽车提供的拉力F=0.5×104N。(滑轮、绳所受重力不计)
(1)在图中画出最省力的绕绳方法。
(2)滑轮组对旅游车所做的有用功。
(3)小汽车匀速运动的速度。
(4)滑轮组的机械效率。
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如图所示,用滑轮组将重为G=1360N的金属打捞出水面,不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力,作用在绳自由端拉力的功率始终保持1700W,金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1=1m/s,金属块的密度为8×103kg/m3,取g=10N/kg. 求:
(1)金属块未露出水面以前的机械效率η。
(2)金属块被提出水面后匀速提起的速度v2(保留到两位小数)
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用滑轮组匀速提升重为2000N的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功的功率为1250W,滑轮组的机械效率为80%。不计摩擦和绳重,求:
(1)重物上升的速度;
(2)如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体,那么,每段绳子承担的力是多少?
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工人师傅用图所示的滑轮组提升建筑材料。设绳重和摩擦都不计。
(1)若用100N的拉力能匀速提起300N的物体,求滑轮组的机械效率是多大?
(2)若仍使用此滑轮组在4s内将600N的物体匀速提升2m,求拉力所做的总功和拉力的功率各多大?
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