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如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20 cm,OC=10 cm,G1为边长是...

如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA20 cmOC10 cmG1为边长是5 cm的正方体,G2重为20 N,杠杆水平平衡:

(1)在图中画出G2对杠杆的压力及其力臂;

(2)G1对地面的压强为2×104 Pa,求G1的重力;

(3)现用一水平拉力,使G25 cm/s的速度从C点向右匀速运动,经过多长时间后,可使G1对地面的压力恰好为零?

 

@断开@小灯泡L1或电流表断路@1.0@I=I1+I2@换用不同规格的小灯泡多次测量@6 【解析】 (1)由电路图可知,两小灯泡并联,要求电流表与小灯泡L1串联,如答图所示;在连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;(2)将电流表接在小灯泡L1所在的支路上,闭合开关后,观察到小灯泡L2发光,但小灯泡L1不发光,电流表的示数为零,说明小灯泡L1支路不可能短路(否则,小灯泡L2也不发光),只能是断路,即电路可能存在的故障是小灯泡L1或电流表断路;(3)电流表的量程为0~3 A,分度值0.1 A,则示数为1.0 A;故在误差范围内有:I=I1+I2;(4)为了验证结论的普遍性,改变电路中的电流还可以换用不同规格的小灯泡多次测量。【拓展】小灯泡L1的额定电流为IL1===0.5 A,小灯泡L2的额定电流为IL2===1 A,所以电路的最大电流为0.5 A,小灯泡L1电阻R1===8 Ω,小灯泡L2电阻R2===4 Ω,所以最大电源电压Umax=Imax(R1+R2)=0.5 A×(8 Ω+4 Ω)=6 V。  
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如图所示,用长为1m,重为5N的杆来提升重物,杆可绕O点自由转动,现将重G50N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处。在杆的右端用竖直向上的拉力F,使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处,重物从位置①缓慢匀速提升至位置②,拉力F作用点上升的高度为0.2m

(1)若不考虑杆重和摩擦,根据题述在图中画出①位置力F的动力臂L,并计算力F的大小;

(2)若考虑杆重和O处的摩擦,则在题述过程中:

①求拉力所做的有用功W

②若拉力F克服O处摩擦所做的额外功为0.5J,求拉力F的大小及该装置的机械效率η。(结果保留一位小数)

 

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解放前,我国经济很落后,一些地区过着极其原始的生活。如图所示,就是为了解决饮水问题,需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外,在水面上覆盖木板(如图)。若一个木板质量为500g,密度为0.8×103kg/m3,每个桶内水深30cmρ=1.0×103kg/m3。求

1)桶底受到的水产生的压强;

2)一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积;

3)扁担与绳质量忽略不计,扁担长度1.5m,每桶水总重180N,扁担与肩接触点距离扁担右端55cm,支撑手距扁担左端也是55cm,则支撑手受到的扁担产生的压力。

 

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如图所示,一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底,水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面,每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力,ρ=1.0×103kg/m3g=10N/kg)。求:

1)箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强;

2)箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力;

3)物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率;

4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。

 

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体积为8m3的正方体A重为1000N,质量为60kg的小明用如图所示装置(不计绳重及绳与滑轮组间的摩擦)把A物体沿水平方向匀速拉动了4m,所用时间为32s,在拉动过程中,小明对地面的压力与自身重力之比为13,每个滑轮的质量均为20kg。(g10N/kg)。求:

(1)物体A对地面的压强;

(2)小明做功的功率;

(3)该装置的机械效率。

 

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小李家新买的房子位于12m高的5楼上,装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料.小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%.若小李质量为65kg.(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)求:

(1)在此过程中小李所做的总功是多少?

(2)若物体上升速度为1m/s,则拉力功率为多大?

(3)小李利用此滑轮组提升其他装修材料时,一次能提起重物的重力不能超过多少N?

 

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