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8.工地上用如图所示的卷扬机和滑轮组从竖直深井中提取泥土.将一筐泥土以0.3m/s的速度竖直向上匀速提升时,卷扬机对绳的拉力F为100N,此时滑轮组的机械效率为80%.不计绳重与轴摩擦,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组中动滑轮受到的重力;
(3)在提起泥土上升4m的过程中,拉力F所做的有用功.

分析 (1)求拉力做功的功率,已知拉力和物体的速度,可以用P=Fv求;
(2)对滑轮组进行受力分析,由机械效率求出物体的重力,再由nF=G+G,可求结果;
(3)拉力F所做的有用功,由W有用=Gh可求.

解答 解:(1)拉力F做功的功率
P=Fv,v=nv,由图可知n=3
P=Fnv=100N×3×0.3m/s=90W
(2)滑轮组中动滑轮受到的重力

η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{G物h}{FS}$=$\frac{G物h}{Fnh}$=$\frac{{G}_{物}}{nF}$;
G=3ηF=3×0.8×100N=240 N
对动滑轮和土筐受力分析如图4所示G+G=3F
G=3F-G=300N-240N=60N
(3)在提起泥土上升4m的过程中,拉力F所做的有用功
W有用=Gh=240 N×4m=960J
答:(1)拉力F做功的功率是90W;
(2)滑轮组中的动滑轮重60N;
(3)在提起泥土上升4m的过程中,拉力F所做的有用功是960J.

点评 本题考查了物体受力分析、有用功、总功、功率、机械效率的计算;首先要弄清物重由几根绳子承担后,再计算.

练习册系列答案
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9.如图当分别用力匀速提升物体A和B时,FA=FB=100N;摩擦及滑轮重力不计,则物体A、B的质量分别为mA=20kg,mB=10kg.

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19.如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,电路中电流约为0.5A,并用滑动变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮.

(1)按要求连接实物图.
(2)画出相应的电路图.
(3)连接电路时开关应处于断开状态,变阻器的滑片应处于左端(填“左端”或“右端”).
(4)当滑片P向左移动时,电流表示数变小,灯泡亮度变暗(填“变亮”、“变暗”或“不变”).
(5)若闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表示数为零,电压表的示数为3V,此时故障可能是灯泡断路 造成的;
(6)如移动滑片P,发现两表示数均比较小且保持不变,则原因为滑动变阻器接了下面两个接线柱;
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(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关.
(2)分析图D、E,说明浮力大小跟液体密度有关.
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3.如图,在“探究杠杆平衡条件”的实验中.每个钩码重为0.5N.
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(3)取走悬挂在B处的钩码,改用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的拉力F为0.75N,若改变弹簧测力计拉力F的方向,向右倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将变大(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是拉力F的力臂将变小.

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13.山东省实验中学今年将开办空军青少年航空教育实验班,小强同学正在加强体育锻炼为2017年招考作准备.请结合题意求:
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20.在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆上每格等距:
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C.力臂与杠杆不重合                        D.力和力臂数目过多
(3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第2格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍然可以平衡.

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