题目内容

如图所示是某种起重机的起重滑轮组，它由一个动滑轮和两个定滑轮组成（不计钢绳重及摩擦）．现用它将一批规格相同的电线杆装上载重汽车，每根电线杆重5×10³N．
（1）若动滑轮和吊钩的总重为1.25×10³N，求吊起一根电线杆的机械效率．
（2）若钢丝生能承受最大拉力为10⁴N，一次最多能吊起几根电线杆？
（3）若起重机吊着最多根数的电线杆以0.2m/s的速度匀速竖直上升，求吊钩对电线杆拉力的功率．

解：（1）由图可知，n=3，不计钢绳重及摩擦时，吊起一根电线杆的机械效率：
η= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=80%；
（2）若钢丝生能承受最大拉力为10⁴N，
则根据F= $\text{[math]}$ （G+G_动）可得，钢丝绳所提重物的最大重力：
G_max=nF_max-G_动=3×10⁴N-1.25×10³N=2.875×10³N，
一次最多能吊起的电线杆：
N= $\text{[math]}$ =5.75，即一次最多能吊起5根电线杆；
（3）起重机吊着最多根数的电线杆以0.2m/s的速度匀速竖直上升时，
拉力F= $\text{[math]}$ （5G+G_动）= $\text{[math]}$ （5×5×10³N+1.25×10³N）=8.75×10³N，
绳端移动的速度：
v_绳=nv_物=3×0.2m/s=0.6m/s，
吊钩对电线杆拉力的功率：
P=Fv=8.75×10³N×0.6m/s=5250W．
答：（1）吊起一根电线杆的机械效率为80%；
（2）一次最多能吊起5根电线杆；
（3）若起重机吊着最多根数的电线杆以0.2m/s的速度匀速竖直上升，则吊钩对电线杆拉力的功率为5250W．
分析：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，不计钢绳重及摩擦时，机械效率所做的额外功为提升动滑轮重力所做的功，根据η= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%求出吊起一根电线杆的机械效率；
（2）知道最大拉力，根据F= $\text{[math]}$ （G+G_动）求出钢丝绳所提重物的最大重力，然后除以一根电线杆的重即可得出答案；
（3）根据F= $\text{[math]}$ （G+G_动）求出拉力，根据v_绳=nv_物求出绳端移动的速度，根据P= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =Fv求出吊钩对电线杆拉力的功率．
点评：本题涉及的知识点较多，功的计算，机械效率的计算，功率的计算，特别注意：在判断滑轮组有几根绳子承重时，只需数出有几根绳子和动滑轮相接触；滑轮组装置不变，表示滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦产生的额外功基本不变．

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阅读短文，回答问题．

火星车
2012年8月6日，美国航天局发射的“好奇号”火星车成功登陆火星（如图甲所示），登陆后不久，就发回了火星表面的高清图片，标志着人类探索火星的征程取得了重大进展．“好奇号”火星车长3.0m，宽2.8m，高2.1m，装备6个直径为0.5m的铝制车轮，整车质量约为900kg．
由于“好奇”号火星车的重量太大，无法使用安全气囊进行着陆，在最后的下降阶段，由一个被称为“天空起重机”的反推火箭为火星车减速（如图乙）．在“天空起重机”与火星车之间有三条尼龙索连接着，一旦火星车接触火星表面，并被传感器检测到后将切断连接，悬停式反推火箭将往一个方向飞走，离开火星车的安全区域．
（1）已知火星表面的引力约是地球的38%，则“好奇号”登陆火星后其质量

，所受到的重力

（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）“天空起重机”把“好奇号”安全着陆到火星的过程中，应用到的力学知识有：

力的作用是相互的

力的作用是相互的

力可以改变物体的运动状态

力可以改变物体的运动状态

（写出两点）．
（3）“好奇号”的车轮表面刻有很深花纹的目的是为了

．
（4）研究表明，太空中的某种带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响，从而导致程序出错．下列粒子中因不带电可以排除的是

．
A．原子核 B．电子 C．质子 D．中子
（5）“好奇号”在发射前置于地球表面的水平地面上，假设每个轮子与地面的接触面积为150cm²，此时它对水平地面的压强为多大？（g取10N/kg）
（6）假想人类登上火星后，配备喷气背包的“火星人”可以在火星上空翱翔．假如不考虑火星上空空气阻力的作用，要使“火箭人”沿如图丙所示的方向作匀速直线运动，则在“火箭人”运动的过程中，从火星表面上观察到背包喷出气体的方向应该是

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