题目内容
10．
某建筑工地工人用滑轮组提升实心砖的示意图，如图所示．所用货箱的重力是300N，取g=10N/kg．动滑轮重150N，不计钢丝绳的重力及摩擦，试求：（1）将10块实心砖匀速提升到2层楼顶工人做了7200J的功，已知每块的体积是3×10-3m3，每层楼高3米，求实心砖的密度多大？
（2）如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是600N，那么这位重550N的工人用该滑轮组一次最多能匀速提升多少块砖？此时该滑轮组的机械效率是多大？
分析 （1）根据工人做了7200J的功可求得拉力F，再利用F=$\frac{1}{3}$G总可求得实心砖的重力，然后可求得其质量，已知每块的体积，然后可求得其密度；
（2）由图可知有3段钢丝提着货箱，则货箱总重等于$\frac{1}{3}$钢丝拉力，去掉货箱的重力就是砖的重力，根据（1）求得的一块砖的重力，然后也就能求出砖的块数．根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$求出此时该滑轮组的机械效率．
解答 解：（1）已知，每层楼高3m，将10块实心砖匀速提升到2层楼顶，即h=2×3m=6m，
由图可知，实心砖由3段绳子承担，则s=3h=3×6m=18m，
由W=Fs，可得F=$\frac{W}{s}$=$\frac{7200J}{18m}$=400N，
由F=$\frac{1}{3}$G总可得，F=$\frac{1}{3}$（10×G+G货箱+G动），
即400N=$\frac{1}{3}$（10×G+300N+150N），
解得G=75N，
则实心砖的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{75N}{10N/kg}$=7.5kg，
实心砖的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{7.5kg}{3×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2.5×103kg/m3．
（2）F′=$\frac{1}{3}$G总′，
550N=$\frac{1}{3}$（G砖+300N+150N）
解得G砖=1200N，
砖的块数是：$\frac{1200N}{75N}$=16块．
此时的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{G}_{砖}h}{F′3h}$×100%=$\frac{{G}_{砖}}{3F′}$=$\frac{1200N}{3×550N}$×100%≈72.7%；
答：（1）实心砖的密度2.5×103m3．
（2）工人用该滑轮组一次最多能匀速提升16块砖；此时该滑轮组的机械效率是72.7%．
点评 该题涉及到密度、重力、速度的计算，是一综合性较强的题，在计算过程中要注意各个物理量之间的关系，考查了学生的综合应用能力，属于难题．
在图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“10Ω 1A”字样，电压表“0～15V”量程档已损坏．闭合电键S后，求：
如图，均匀杆可绕O转动，在力F作用下静止在水平位置，L为F的力臂，请在图中作出杆重力G示意图和力F的方向．| A． | “220V 25W” | B． | “110V 100W” | C． | “110V 60W” | D． | “36V 40W” |
如图所示，将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉，通过观察乒乓球被音叉多次弹开的现象，表明发声的音叉在振动．以下实验中用到的方法与此类似的是C．
如图所示是灯泡L1、L2在不同电压下与所通过的电流的关系曲线．若将L1、L2串联在电源电压为6V的电路中，则通过灯L1的电流是0.4A，灯L2消耗的功率是0.8W．
| A． | 音色 | B． | 音调 | C． | 响度 | D． | 频率 |