福利——滑轮组计算题

职场   2024-08-26 11:29   河北  

         

 

1.基础题

如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重1200N,物体在10s被匀速提升的高度h=1m拉力F=500N(不计强重与摩擦)求: 

(1)对物体做的有用功;

(2)拉力做的总功;

(3)滑轮组的机械效率;

(4)物体上升的速度;

(5)绳子自由端移动的速度;

(6)拉力做功的功率;

(7)动滑轮的重力;

(8)若提升的物重增加到2700N时,绳子自由端拉力和滑轮组的机械效率又是多少呢?

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

2.利用如图所示的滑轮组,用F=1 000 N的力拉绳子自由端,货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10 s,整个过程中,滑轮组的机械效率为75%.求:

(1)货物A在10 s内移动的距离;

(2)这个过程中拉力F的功率;

(3)水平地面对货物A的摩擦力大小.

         

 

         

 

         

 

3、如图所示,质量为60 kg的工人用滑轮组提升重物A,每个滑轮重均为50 N,工人一只脚与地面接触面积为200 cm2,人对绳子的拉力为300 N时,物体匀速上升,(g取10 N/kg)求:    

(1)重物匀速上升时人对地面的压强?

(2)物体10 s内匀速上升了2 m,人做功的功率?

(3)若绳子能够承受的最大拉力为400 N,重物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?

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

4、如图所示,重为1 140 N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103  cm2.工人师傅用600 N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2 m/s.(不计摩擦及绳重)求:

(1)工人师傅拉绳的功率;

(2)滑轮组的机械效率;

(3)体重为450 N 的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大?

         

 

         

 

         

 

5、如图所示,重为16 N的物体A在拉力F的作用下,5 s内匀速运动了0.5 m.拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示.已知动滑轮重0.5 N,物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.25倍.求:

         

 

(1)拉力F的功率;

(2)拉力F大小;

(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例.

         

 

         

 

6、(2021•河北)图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6t。有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面,图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s﹣t图象如图丙所示。(不考虑绳重,g取10N/kg)求:    

(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强;

(2)拉力F的功率;

(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

7.如图所示利用滑轮组从水下打捞一长方体重物,其底面积S=0.05 m2、高h=0.2 m,小明站在岸边拉动绳子自由端,使重物从水底开始向上运动,假定重物始终竖直向上匀速运动,并经历三个运动阶段:第一阶段,重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面,绳对重物的拉力F1=140 N, 用时t1=40 s,第二阶段,重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面,用时t2=4 s,第三阶段,重物下表面离开水面后在空中上升. (已知动滑轮重G0=60 N, ρ=1.0×103 kg/m3, g取10 N/g,不计绳重、摩擦、水的阻力及水面变化)求:

(1)在第一阶段运动中,水对重物的浮力F是多大?

(2)在第一阶段运动中,绳对重物做功W1是多大?

(3)未打捞前,重物对池底的压强是多大?

         

 

         

 

   

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 

         

 


         

 

         

 

         

 

8.在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,小明同学猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮重、物重和物体上升的高度等因素有关.他首先将弹簧测力计示数调零,然后分别组装成如图甲、乙、丙所示的滑轮组,依次进行了三次实验,探究得到的实验数据如表:

         

 

第20题图

实验        

次数

物重

(N)

物体上

升的高

度(m)

拉力

(N)

绳子自由

端移动的

距离(m)

机械效

率(%)

1

2

0.1

0.8

0.3

83.3

2

2

0.1

0.6

0.5

                   

 

3

4

0.1

1.1

0.5

72.7

(1)请计算第二次实验时的机械效率并填入表格中.

(2)比较第1、2次实验数据得出:用不同的滑轮组提升相同的物体,动滑轮越重,其机械效率越________(选填).

(3)比较第2、3次实验数据得出的结论是:________________________________.

(4)请你用物理原理或公式推导,判断滑轮组的机械效率是否与物体上升的高度有关:__________________________________________________.

【拓展】

(1)按第一组实验数据,若不计绳重及摩擦,则动滑轮重为________N,

(2)在第3组实验中,物体上升0.1 m,拉力所做的功为________J,若此过程所用时间为1 s,拉力的功率为________W.

(3)如果用甲装置进行实验,当动滑轮下边挂5 N重物时,所用拉力为1.9 N此时机械效率是________;

(4)小亮同学发现在实验过程中边拉动边读数,由于测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法________(选填正确不正确),原因是:______________________________________.

(5)利用图甲中的滑轮组,换一种绕线方式,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率将________(选填变大变小不变).    

思源物理
劣势变优势;失分点变得分点,;短板变跳板。
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