题目内容
【题目】2019年3月31日，农业路大桥正式建成通车。大桥由梁、斜拉索和塔柱三部分组成塔柱高150米；桥面为双向10车道；共设36对72根斜拉索，具有塔柱高、桥面宽、斜拉索索力大等特点。
(1)“塔柱为什么要造这么高?”科学兴趣小组的同学对此进行了研究:他们将大桥的结构进行简化，抽象成图甲的模型，又画了塔柱高低不同的两幅图乙和丙，可以看出它用到了杠杆的相关知识，其中O是支点，________代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。同学们通过比较发现:适当增加塔柱的高度，可______(填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂，从而减轻斜拉索承受的拉力。
(2)大桥在历经四年修建过程中常到如图丁所示的起重机，若起重机吊臂前端是由如图戊所示的滑轮组组成，动滑轮质量为100kg，绳重和摩擦不计.如果拉力的功率为6kW，则把2×10kg的货物匀速提高10m。(g取10N/kg)，求
①拉力F的大小是________?
②这一过程需要______时间?
③滑轮组机械效率是_________?
【答案】F1 增大 7000N 35s 95.2%
【解析】
第一空．由抽象成的模型图可知，它用到的杠杆的相关知识，图中F0为拉索的拉力，F1相当于桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力，O点此杠杆的支点；
第二空．如下图所示，桥塔高度增加后，阻力F1及其力臂不变，L0'＞L0，即动力臂增大，由杠杆的平衡条件可知：斜拉索的拉力F0减小；
第三空．由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×10m=30m，绳重和摩擦不计，拉力为：
第四空．拉力做功：
W=Fs=7000N×30m=2.1×105J，
由
得做功时间：
第五空．有用功为：
W有用=Gh=2×104N×10m=2×105J，
滑轮组的机械效率：
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