如圖為一種新型吊運(yùn)設(shè)備的簡(jiǎn)化模型示意圖,圖中虛線框里是滑輪組(未畫(huà)出),滑輪組繩子的自由端由電動(dòng)機(jī)拉動(dòng).工人師傅用該吊運(yùn)設(shè)備先后搬運(yùn)水平地面上的圓柱形物體A和物體B.物體A的底面積為SA,密度為ρA,高度為h1;物體B的底面積為SB,密度為ρB,高度為h2.當(dāng)物體A所受豎直向上拉力為1500N時(shí),物體A靜止,地面對(duì)物體A的支持力為N1,掛在滑輪組掛勾上的物體A勻速豎直上升4m的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)對(duì)滑輪組繩子自由端的拉力為F1,拉力F1做的功為W.當(dāng)物體B所受豎直向上的拉力T2為1000N時(shí),物體B靜止,地面對(duì)物體B的支持力為N2.掛在滑輪組掛鉤上的物體B以速度v勻速豎直上升的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)對(duì)滑輪組繩子自由端的拉力F2為625N,拉力F2做功的功率P為500W,滑輪組的機(jī)械效率為80%.已知:N1=2N2,5SA=4SB,8ρA=7ρB,2hA=5hB,不計(jì)繩的質(zhì)量,不計(jì)滑輪與軸的摩擦.求:
(1)物體B勻速上升的速度v;
(2)拉力F1做的功W.

(1)物體A和物體B在豎直方向受三個(gè)力的作用,豎直向上的拉力和支持力,豎直向下的重力.如圖所示:
因?yàn)?ρA=7ρB,2hA=5hB,5SA=4SB
所以GA:GB=7:4
T1+N1=GA
T2+N2=GB
F1=
1
n
(GA+G動(dòng))
,③
F2=
1
n
(GB+G動(dòng))
,④
解得:
N1
N2
=
GA-T1
GB-T2
=
1
2

其中:
GA=3500N,GB=2000N.
第二狀態(tài):
η=
W
W
=
GB
nF2
=80%

解得:
n=4,
由③④得:
G動(dòng)=500N,
F1=1000N,
由:
P=Fnv,
解得:
v=
P
Fn
=0.2m/s

(2)物體A上升的高度為:h=4m,
則繩子自由端移動(dòng)的距離為:s=4h=4×4m=16m,
拉力F1做的功為:
W1=F1×s=1.6×104J
答:(1)物體B勻速上升的速度v為0.2m/s.(2)拉力F1做的功W為1.6×104J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段時(shí)間內(nèi)的速度隨時(shí)間變化情況如右圖所示.則拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的(g取10m/s2) 。     )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體,在n個(gè)共點(diǎn)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).在t=0時(shí),將其中一個(gè)力從原來(lái)的F突然增大到4F,其它力保持不變,則經(jīng)時(shí)間t時(shí)該力的功率為( 。
A.
4F2t
m
B.
6F2t
m
C.
9F2t
m
D.
12F2t
m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某中學(xué)生在平直公路上以一般速度騎自行車(chē)勻速行駛,所受阻力約為人和車(chē)總重的0.02倍,騎車(chē)人的功率約為( 。
A.10WB.100WC.1kWD.10kW

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

在如圖所示的電路中,輸入電壓U恒為8V.燈泡L標(biāo)有“3V,6W”字樣,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=lΩ.若燈泡恰能正常發(fā)光,電動(dòng)機(jī)正常工作.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是5V
B.流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是2A
C.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率小于4W
D.整個(gè)電路消耗的電功率是10W

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某司機(jī)為了確定他汽車(chē)上貨物的質(zhì)量,采用了如下方法:讓汽車(chē)以額定功率P由靜止啟動(dòng),沿著平直公路運(yùn)行到最大速度時(shí),司機(jī)從速度表上讀出最大速度V0,又依據(jù)他平時(shí)的經(jīng)驗(yàn):汽車(chē)運(yùn)行進(jìn)的阻力與其總重力成正比,且比例系數(shù)K為常數(shù),若汽車(chē)自身質(zhì)量為M,則車(chē)上所裝貨物的質(zhì)量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直的公路上以初速度v.開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)了x時(shí),速度達(dá)到最大值Vm,若汽車(chē)在加速的過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持額定功率P,汽車(chē)所受阻力大小恒為f,則在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為( 。
A.PtB.fx
C.fvmtD.
1
2
mvm2-
1
2
m
v20
+fx

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

小華同學(xué)騎電動(dòng)自行車(chē)沿平直公路去上學(xué),因電瓶“沒(méi)電”,故用腳“使勁”蹬車(chē)勻速前進(jìn),設(shè)小華與車(chē)的總質(zhì)量為100kg,騎行過(guò)程中所受阻力恒為車(chē)和人總重的0.01倍,g取10m/s2,通過(guò)估算可幫,小華騎此電動(dòng)車(chē)做功的平均功率最接近( 。
A.500WB.300WC.50WD.5W

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題


從距地面相同高度處,水平拋出兩個(gè)質(zhì)量相同的球A和B,拋出A球的初速為,拋出B球的初速為2,則兩球運(yùn)動(dòng)到落地的過(guò)程中   
A.重力的平均功率相同,落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同
B.重力的平均功率相同,落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同
C.重力的平均功率不同,落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同
D.重力的平均功率不同,落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同

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