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用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用...

用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是

A. F1大于F2

B. F1F2做的功一定相等

C. 甲、乙的机械效率不相等

D. 绳子自由端移动的距离不相等,物体运动的时间可能相等

 

ABD 【解析】 由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。 (1)不计绳重及摩擦,拉力 ,n1=2,n2=3,所以绳子受的拉力:,,所以F1>F2,故A正确; (2)因为动滑轮重量相同,提升的物体重量和高度相同, , ,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,因为 ,所以滑轮组的机械效率相同,故C错误; (3)因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,所以s1≠s2,故D正确; (4)不计绳重及摩擦,拉力做的功:, . 因此W1=W2,故B正确。 故选ABD.  
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考点分析:
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如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg、底面积为0.1 m2的物件沿光滑斜面由底端匀速地拉到顶端,工人所用的拉力F始终与斜面平行,斜面长是10 m,高为5 m,物件对斜面的压强为8 660 Pa,不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦,g10 N/kg,求:

(1)物件对斜面的压力F

(2)若工人所用拉力F的大小为312.5 N,此时装置的机械效率和动滑轮的重力;

(3)若某工人的拉力最大为500 N,则他能拉起最大重力为多少的物体。

 

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如图所示,斜面的倾角为30°,高度h2m。某人沿斜面向上用F400N的力,将质量m50kg的物体向上匀速拉至斜面顶端(g10N/kg)。求:

(1)拉力所做的有用功;

(2)该斜面的机械效率;

(3)物体在斜面上受到的摩擦力。

 

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工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,已知箱子重为50N,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,不计绳重及摩擦,人的重量为750N,双脚的总面积500cm2g10N/kg)。

1)若某次运送建材的质量为10kg,求此时的拉力是_______

2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,拉力做功的功率是多大_______

3)当滑轮组的机械效率为60%时,人对地面的压强为_______

 

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用如图所示的装置运送建筑材料A在电动机对绳子的拉力F的作用下,使重800N的建筑材料A50s的时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,电动机对绳子拉力做功的功率为200W,动滑轮的效率与整个装置的效率之比η1η254,绳重忽略不计。(g10N/kg)求:

(1)电动机对绳子的拉力做的功;

(2)运送建筑材料A的过程中,电动机消耗的电能;

(3)若质量为100kg电动机与钢架的接触面积为0.05m2,求电动机对钢架的压强。

 

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为改善老旧住宅楼的保温效果,某小区开展“暖房子工程”,如图为施工现场使用的提升装置,现需要将物体A运送到施工楼层,A与地面的接触面积为0.14 m2,当绳端未施加力时,物体A对地面的压强为3 000 Pa。用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g10 N/kg)。求:

(1)物体A的质量mA

(2)动滑轮的重力。

(3)用此滑轮组使物体A0.2 m/s的速度匀速上升,在5 s的时间内,拉力做的功是多少?

 

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