2010朝一。
40.(7分)一根不均匀的金属杆长ab=4m,自重为g=4 000 n,放在水平地面上.如图26所示的滑轮组的绳子系在b端,以a端为支点,竖直向上地提起它的b端.当人站在水平地面上,竖直向下用力拉绳端,使金属杆的b端刚离开地面时,人对地面的压力为fn1, b端受到竖直向上的拉力为f1,若匀速略微向上提起金属杆的过程中,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴问摩擦可以忽略,滑轮组的机械效率保持不变为η1。;当把该滑轮组的绳子系在金属杆的c点,ac=3m,仍以a端为支点,匀速略微竖直向上拉起b端,人对地面的压力为f№时,c点受到竖直向上的拉力为f2,b端恰好离开地面,这时滑轮组的机械效率为η2.若人的体重为g人=700 n且保持不变,fnl:fn2=12:
7,η1:η2=63:64.
求:(1)f1与f2的比值;
(2)动滑轮重g动;
(3)金属杆的重心0距a端的距离.
2012平二。
41.如图25所示装置,杠杆ob可绕o点在竖直平面内转动,oa∶ab=1∶2。当在杠杆a点挂一质量为300kg的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为f1,杠杆b端受到竖直向上的拉力为t1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为n1;在物体甲下方加挂质量为60kg的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为f2,杠杆b点受到竖直向上的拉力为t2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为n2。已知n1∶n2=3∶1,小明受到的重力为600n,杠杆ob及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计,取g =10n/kg。
求:1)拉力t1;
2)动滑轮的重力g。
2012顺二。
38.图22甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置。在底面积为800cm2的圆柱形容器中装有密度为的液体,边长为20 cm的正立方体物块m完全浸没在液体中匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为;密度为的物块m全部露出液面后匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为,与之比为8:9。
滑轮的质量、且,细绳的质量、滑轮与轴之间的摩擦、液体对物块m的阻力均忽略不计,液体与物块m的质量与体积关系的图像如图22乙示。(g取10n/kg)(人的质量为60kg,与地面的接触面积为300cm2)
求: (1)物块m离开液面后,液体对容器底部的压强变化了多少?
2) 物块m露出液面前人对地面的压强p;
3) 离开液面后如果物块m以0.1m/s的速度匀速上升时,人所提供的拉力的功率。
2012房一。
40、如图21甲所示,b是一个固定支架,由立柱和两侧装有定滑轮的水平横梁组成,物体m在横梁上可左右移动,m的左端用钢绳跨过定滑轮与电动机相连,右端用钢绳跨过定滑轮与滑轮组相连,滑轮组下挂一实心物体a,其密度ρa=5×103kg/m3,体积va=0.024m3。当电动机不工作时(可视电动机对钢绳无拉力作用),将物体a浸没在水中,物体a可以通过滑轮组拉着物体m向右匀速运动;当电动机用一个竖直向下的力f1拉钢绳时,物体a在水面下以速度υ1=0.
1m/s匀速上升,滑轮组的机械效率为η1;当物体a完全露出水面后,电动机用力f2拉钢绳,物体a匀速上升,滑轮组的机械效率为η2。在以上过程中,电动机对钢绳的拉力的大小随物体a上升高度的关系如图21乙所示,电动机以f1、f2拉钢绳时的功率始终为p。(不计钢绳的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。
取g =10n/kg)求:
1)滑轮组的机械效率η1:η2(7分)
2)电动机的功率p
2012怀一。
39.图28的装置主要由长木板甲、物块乙和丙、定滑轮s和动滑轮p、水箱k、配重c和d及杠杆ab组成。c、d分别与支架固连在ab两端,支架与ab垂直,ab可绕支点o在竖直平面内转动。c通过细绳与p相连,绕在p上的绳子的一端通过固定在墙上的s连接到乙上,乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接,乙置于甲上,甲放在光滑的水平桌面上。
已知c重100n,d重10 n,丙重20n,oa:ob=1:2,在物体运动的过程中,杠杆始终保持水平位置平衡。
若在d上施加竖直向下f0=20n的压力,同时在甲的左端施加水平向左的拉力f,甲恰好向左匀速直线运动,乙相对桌面恰好静止;若撤去拉力f改为在甲的右端施加水平向右的拉力f'时,甲恰好在桌面上向右匀速直线运动,要继续保持乙相对桌面静止,则此时在d上施加竖直向下的压力为f1;若移动k,将丙浸没水中,在拉力f'作用下,甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止,则此时在d上施加竖直向下的压力为f2。已知ρ丙=2×103kg/m3,f1:f2=4:
5。杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。g取10n/kg。
求:(1)丙浸没水中后受到的浮力f浮;
2)拉力f。
2012大一。
40.图23是一个建筑工地提升物体的装置示意图,其中ab是一个以o为支点的杠杆,且ao:ob=3:5,d是一个系在杠杆b端的配重物体,单独放在地面给地面压p0=3.
15×104pa强。人可以通过固定在杠杆a端的滑轮组提升物体。有一质量为70kg的工人站在水平地面上,他利用该装置以0.
05m/s的速度匀速提升钢材a时,地面给工人支持力为n1,做功与时间变化如图24所示,对地面的压强p1=2.1×104pa;他利用该装置匀速提升钢材b时,地面给工人的支持力为n2,n1: n2=8:
3,工人向下的拉力为f2;ga∶g动=3∶1,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,不计杆的重力,g取10n/kg。求:
1)工人提升钢材a时向下的拉力f1;
(2)工人提升钢材b时滑轮组的机械效率。
(3)工人提升钢材b时配重d给地面的压强。
2012石一。
40.如图19甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。a是动滑轮,b是定滑轮,c是卷扬机,d是油缸,e是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动a上升,被打捞重物的体积是v=0.
6m3。若在打捞前起重机对地面的压强p0=1.9×107pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.
6×107pa,重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.8×107pa。假设起重时e沿竖直方向,重物出水前、后e对吊臂的支撑力n1与n2之比为10∶13,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图19乙所示。
吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。(g取10n/kg)求:
1)被打捞物体的重力;
2)重物出水前滑轮组的机械效率;
3)重物出水前匀速上升的速度。
2012延一。
39.质量为60kg的小明站在水平地面上,利用如图21甲所示装置提升物体a。物体a的质量ma为74kg,底面积sa为2×10-2m2。当小明施加竖直向下的拉力为f1时,物体a未被拉动,此时物体a对地面的压强p为5×103pa,小明对地面的压强为p1;当小明施加竖直向下的拉力为f2时,物体a恰好匀速上升,拉力f2做的功随时间变化的图象如图21乙所示。
小明对地面的压强为p2,且p1:p2=16: 15。
已知b、c、d、e四个滑轮的质量相同,不计绳重和摩擦,g取10n/kg。求:
(1)当小明施加竖直向下的拉力f1时,物体a对地面的压力fn;
(2)每个滑轮所受的重力g0;
(3)小明施加竖直向下的拉力f2时,物体上升的速度。
2012顺一。
38. 工人用图25所示装置,打捞深井中的边长为30cm的正方体石料,石料的密度为3103kg/m3。装置的oc、de、fg三根柱子固定在地面上,ab杆可绕o点转动,ao:
ob=1:2,边长为l的正立方体配重m通过绳竖直拉着杆的b端。现用绳子系住石料并挂在滑轮的钩上,工人用力沿竖直方向向下拉绳,使石料以0.
2m/s的速度从水中匀速提升。ab杆始终处于水平位置,绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计,g取10n/kg。求:
1)如果石料在水中匀速上升时滑轮组的机械效率是η1,石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η2,且η1:η2=83:84,求石料在水中匀速上升过程中,工人拉绳的功率多大?
2)若石料在水中匀速上升时,配重对地面的压强为6500帕,石料完全离开水面后,配重对地面的压强为4812.5帕;求配重m的密度。(7分)
2012平一。
39.如图22甲,轻质杠杆ab能绕固定点o在竖直平面内转动,水平地面上的配重n通过细绳竖直拉着杠杆b端,使用过程中杠杆始终在水平位置平衡。已知ao:ob=2:
5。当圆柱形物体m浸没在水面以下匀速上升时,作用在绳子自由端的拉力为f1,配重n对地面的压强为p1,滑轮组的机械效率为η1;当物体m的上表面露出水面20cm时,作用在绳子自由端的拉力为f2,配重n地面的压强为p2,滑轮组的机械效率为η2;当物体m全部露出水面后匀速上升时,作用在绳子自由端的拉力为f3,配重n对地面的压强为p3,滑轮组的机械效率为η3;已知滑轮组中大小两种滑轮的质量之比为9:2,配重n的质量为64.
8kg,物体m的底面积为600cm2,物体m的质量与体积的关系的图像如图22乙所示,若f1:f2=5:6,p1:
p3=6:5,(不计水的阻力、绳重和摩擦,g取10n/kg),求:
1)当滑轮组的机械效率为88%时,物体m受到的浮力;
2)出水后如果物体m以0.1m/s的速度匀速上升,小明作用在绳子自由端拉力f3的功率。
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