1. 图甲是某科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图.AB是以O点为支点的水平杠杆,杠杆A端通过细绳竖直拉着
(1)物体完全露出水面后,由图象得电动机的功率P=
=
=120W,
又物体上升速度为v=0.2m/s.
故电动机向上提升的力F=
=
=200N;
(2)F=
,故G
D+G
动=600N ①
又
=
=
=
,得F
浮=
G
D ②
η
1=
=
③
η
2=
=
④
已知η
1:η
2=9:10 ⑤
①②式代入③④,③④代入⑤得:
G
D=500N
F
浮=200N
G
动=100N;
(3)对杠杆进行受力分析如图甲、乙所示:

根据杠杆平衡条件:
(G+G
动+G
D-F
浮)×OB=(G
C-N
1)×OA
(G+G
动+G
D)×OB=(G
C-N
2)×OA 
2. 如图是某科技小组设计的打捞船打捞装置示意图.它由水平杠杆DB、竖直起吊系统(提升电动机、定滑轮K动滑
(1)因为t1和t2分别是物体A上表面露出和下表面离开水面的时刻.
当物版体A未离开水面时,此时F浮不变权,所以F拉=G-F浮不变,当物体A上表面露出水面时,浮力减小,所以F拉增大,当下表面离开水面时,浮力为0,F拉不变,所以符合此规律的图象是D.
故选D.
(2)设此打捞装置的最大起吊重量是G,根据杠杆平衡条件:Mg×OD=(m0g+G)OB,即MgL1=(m0g+G)L2,解得G=(M
?
m0)g.
故答案为:(M?m0)g.
(3)测得物体A在水中吊升时,提升发动机消耗的功率为P1;此时,滑轮组的机械效率η1==,
物体A离开水面后匀速上升h2的过程中,滑轮组机械效率η2==,
则η1:η2=?.
故答案为:?.
3. 图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图.图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由
出水前:物体和动滑轮M;定滑轮K及与电动机Q;杠杆BC;配重E受力分析如图1、2、3、4.
34.2kg |
0.03m3 |
=1.14×103kg/m3.
答:(1)动滑轮M的质量为1.8kg;
(2)物体A全部露出水面匀速上升时电动机的功率为216W;
(3)物体A的密度为1.14×103kg/m3.
4. 某建筑工地为了搬运建材,采用的滑轮组示意图如图所示.钢丝绳的拉力F由电动机提供.此滑轮组在30s内将质
(1)W 有 =Gh=mgh=450kg×10N/kg×6m=27000J, 则η= ×100% = ×100% =75%; (2)由滑轮组的特点知,物体移动6m时,钢丝绳移动的距离为:L=3×6m=18m, 则由速度公式可得:v= = =0.6m/s. (3)拉力在拉动时,同时拉动了动滑轮和重物,由于动滑轮有重力,故拉力对动滑轮做功,故使机械效率小于1,即由于动滑轮重力的原因,使机械效率不为1. 答:(1)滑轮组的机械效率为75%; (2)钢丝绳移动的速度为0.6m/s; (3)此滑轮组的机械效率小于1的原因是动滑轮的重力引起的. |
5. 某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示.图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上.小
∵不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦,
∴拉动物体A和物体B的拉力:
FA=
(GA+G轮),内FB=(GB+G轮),----------①
由题中W-t图象容可知:
PA===90W,
PB===45W,
∵P===Fv,υ1=3υ2,
∴拉力做功功率:
=,
∴=,-----------------②
由①②解得:
=,---------------③
由G=mg=ρvg、3vA=2vB、8ρA=7ρB,解得:
=,---------------------④
由③④解得:
G动=GA,G动=GB,
ηA==6. 某科技小组设计的提升重物的装置如图27甲所示.图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上.
(1)由图象乙知:t=2s时,W1=180J,W2=90J, 由公式P= 可知,=; 又P===Fv,υ1=3υ2, 则:= 即:=× 故:=. 即F1:F2=2:3.----① (2)设物体A受的重力为GA,物体B受的重力为GB,动滑轮受的重力为G动.匀速提升物体A时,以物体A和动滑轮的整体为研究对象,受力分析如甲所示.匀速提升物体B时,以物体B和动滑轮的整体为研究对象,受力分析如乙所示.
7. 如图甲所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物.为
(1)由题中W-t图象可知: P2= ==1800W; (2)设动滑轮所受重力为G动,卷扬机及其工作平台所受重力为G. 根据图象可知t=1.0s内,拉力F1、F2做功分别为W1=900J,W2=1800J, ====, ∵P=Fv, ∴===, ∵4v1=3v2, ∴=, ∵η====, ∴=8. (2013丰台区一模)如图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图.该装置由悬挂机构和提升装
(1)金属材料浸没在水中匀速上升时,电动机牵引绳子的功率为 P1=F1×3v1=200N×3×0.2m/s=120W; (2)金属材料浸没在水中匀速上升时,以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象,受力分析图如图1所示,配重E的受力分析图如图2所示,杠杆上C点、B点受力分析图如图3所示.
 950N | 4×10?2m3×10N/kg | |
≈2.4×103kg/m3.
答:(1)金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率为120W;
(2)动滑轮M的质量为5kg;
(3)被打捞金属材料的密度约为2.4×103kg/m3.