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如图所示,用滑轮组提起重900 N的物体,绳子自由端拉力F为400 N,重物在20 s内匀速上升了10 m。求:
(1)物体上升的速度;
(2)提起物体所做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率。
如图所示,重500N的物体与地面间的摩擦力为144N,为使物体匀速移动6m,必须在绳的自由端加60N的水平拉力。那么拉力做的有用功是______J,此滑轮组的机械效率为_______。
用图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,忽略摩擦阻力。求:
(1)所做的有用功;
(2)此时滑轮组的机械效率;
(3)当改为提升27N的重物时,该滑轮组的机械效率。
用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法小杰和小华各选取一种方法做实验
(1)小杰采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组他通过滑轮组用3 N的拉力F将重4.8 N的物体匀速提升了0.1m的距离,此滑轮组的机械效率为________;
(2)小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图乙中画出滑轮组的绕线。
图甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆,OD的长度为1.6 m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重E的质量m
E
为225 kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成,行走装置的质量m为25 kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动,固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y,当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η
1
,甲板对配重E的支持力为F
N1
;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η
2
,甲板对配重E的支持力为F
N2
,滑轮组Y提升物体A的过程中,行走装置受到的水平拉力始终为零,杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量m
A
为50 kg,体积V为20 dm
3
,F
N1
与F
N2
之比为3:2,η
1
与η
2
之比为9:10。物体A被打捞出水面后,停留在一定高度,电动机Q开始拉动行走装置,在行走装置以0. 05 m/s的速度水平匀速移动的过程中,拉力F
T
所做的功随时间变化的图象如图乙所示,行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计,g取10 N/kg。求:
(1)OC的长度;
(2)拉力F。
物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中,用三个滑轮(每个滑轮受到的重力均为0.6 N)和四个相同的浮筒B设计了如图所示装置。当浮筒B和表示沉船的物体A浸没在水中匀速上升时,测得绳子自由端的拉力为F,滑轮组的机械效率η
1
=80%。浮筒B和物体A完全出水后,绳子自由端的拉力为F
2
。已知F
1
=
F
2
,四个相同的浮筒排出水后的总重是动滑轮重的
倍,浮筒B排出水后产生的浮力是其自重的5倍,不计绳重、轴摩擦和水的阻力。求:
(1)浮筒B和物体A完全出水后,滑轮组匀速提升重物A的机械效率η
2
;
(2)物体A的密度ρ
A
。
在探究滑轮组的机械效率实验中小文连成了如图的滑轮组并测出了实验数据
(1)滑轮组的机械效率为__________(计算结果百分号前保留1 位小数)
(2)实验后小文想:机械效率还应该与物重有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的小文的实验方法是_____________________
(3)小文用滑轮组在时间t内匀速提起重为G的物体升高h(不计绳重和摩擦),若滑轮组的机械效率为η,动滑轮重G
动
= _________,小文的功率P=________。
有A、B两个由不同材料制成的实心正方体,它们的重力分别为G
A
、G
B
,密度分别为ρ
A
、ρ
B
,且B物体棱 长是A物体棱长的两倍,将A叠放于B正上方置于水平桌面上,A对B的压强与B对桌面的压强相等。用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体,如图所示,在相同时间内两物体被提升高度分别为h
A
和h
B
,2h
A
=5h
B。
已知两滑轮组动滑轮重分别为G
甲
和G
乙
,且G
甲
:G
乙
=1:3。两滑轮组的机械效率分别为 η
1
和η
2
,功率分别为P
1
和P
2
若不计绳重和摩擦, 则下列判断正确的是
[ ]
A.η
1
:η
2
=1:1
B.ρ
A
:ρ
B
=3:8
C.P
1
:P
2
=5:3
D.G
A
:G
B
=1:8
如图所示是高层商厦载货电梯的示意图,钢索拉力由电动机提供。当电梯匀速提升质量为0.6 t的货物时,滑轮组的机械效率为η
1
,钢索拉力为F
1
;当电梯匀速提升0.4 t的货物时,滑轮组的机械效率为η
2
,钢索拉力为F
2
,已知η
1
:η
2
=5:4(钢索重和摩擦不计,g取10 N/kg)求:
(1)滑轮组匀速提升0.6 t货物上升12m做的有用功
(2)拉力F
1
:F
2
(3)电梯提升0.6t的货物时,电动机输出的机械功率为8 kW,其中75%转化为钢索拉力做功的功率,则电梯上升的最大速度是多少?
小刚和小明在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关的实验中,使用几个规格相同的滑轮分别组成“一定一动”滑轮组和“两定两动”滑轮组做实验,记录的实验数据如下表格。假设实验中滑轮轴的摩擦、绳重均忽略不计请根据表格中的实验数据回答下列问题。
(1)请将表中数据补充完整。
(2)分析比较表中的数据,可以初步得到滑轮组机械效率与所提升的物体所受重力之间的定性关系是:使用同一滑轮组提升重物,滑轮组的机械效率随提升物体所受重力的增加而增大,除此之外,根据表中的实验数据你还可以初步得到的结论是:_____________________。
0
24097
24105
24111
24115
24121
24123
24127
24133
24135
24141
24147
24151
24153
24157
24163
24165
24171
24175
24177
24181
24183
24187
24189
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24193
24195
24196
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24199
24201
24205
24207
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24217
24223
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24237
24241
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24253
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24261
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24273
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24283
24291
235360
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