【題目】如圖甲所示,是一小型起重機(jī)吊起貨物的圖片,貨物掛在動滑輪的下端,繩子的自由端通過安裝在起重機(jī)上的卷揚機(jī)豎直向上拉動,最右端是為了防止吊起貨物時起重機(jī)向左傾倒而掛的配重.起重機(jī)吊起重物時主要結(jié)構(gòu)可簡化成如圖乙所示.已知AB、CD、DE水平且長度為1m,BC段的水平距離CF也為1m,前輪與地的接觸點在B點的正下方,后輪與地的接觸點在D點的正下方,起重機(jī)的自重(含配重)為3×104N,重心在CD中點.起重機(jī)的鋼絲繩重和滑輪與軸之間的摩擦不計,g10N/kg.

(1)為使起重機(jī)吊起貨物時不發(fā)生傾倒,求起重機(jī)最多能吊起貨物的質(zhì)量m;

(2)當(dāng)起重機(jī)吊起質(zhì)量m1=2×102kg的物體以v=0.5m/s的速度勻速上升時,卷揚機(jī)的輸出功率P1=1.1kW.求此時滑輪組的機(jī)械效率η;

(3)當(dāng)起重機(jī)吊起質(zhì)量m2=3×102kg的物體仍以v=0.5m/s的速度勻速上升時,求卷揚機(jī)的輸出功率P2

【答案】見解析所示

【解析】(1)由乙圖知道起重機(jī)相當(dāng)于一個杠桿,根據(jù)杠桿的平衡條件及題意知道:

mAB=G起重機(jī) ×(FC+CD/2),即m×10N/kg×1m=3×104 N×(1m+1m/2),

所以起重機(jī)最多能吊起貨物的質(zhì)量是:m =4.5×103 kg;

(2)設(shè)起重機(jī)提起重物的時間是t,則此時滑輪組的機(jī)械效率是η=W/W×100%=Gvt/P1t×100%=2×102kg×10N/kg×0.5m/s/1.1×103W×100%≈90.9%;

(2)由圖甲知道滑輪組繩子的有繩子段數(shù)是n=4,所以鋼繩自由端速度是vF =4v,

當(dāng)提起質(zhì)量m1 物體時,卷揚機(jī)的輸出功率是P1,且P1 =F4v,F=P1/4v=1.1×103W/0.5m/s×4=550N,

由于起重機(jī)的鋼絲繩重和滑輪與軸之間的摩擦不計,當(dāng)提起質(zhì)量是m1物體時,F=(G+G)/4,G=4F-G=4×550N-2×102 kg×10N/kg=200N,

當(dāng)提起質(zhì)量為m2 物體的時鋼繩自由端拉力:F′=(G′+G)/4=(3×102 kg×10N/kg+200N)/4=800N,

所以,此時卷揚機(jī)的輸出功率是P2 =F′×4v=800N×4×0.5m/s=1600W

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小敏在實驗室測量某種液體密度:

1)首先將天平放在水平桌面上,并將游碼放在零刻度線處,她發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線左側(cè),應(yīng)向_______ (填)側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母,待指針指在分度盤中線上開始進(jìn)行。

2)向瓶中倒入適量液體,用天平測出液體和瓶的總質(zhì)量,如圖甲。

3)用天平測出瓶與剩余液體的總質(zhì)量,如圖乙。

4)將部分液體倒入量筒中,測出液體的體積V,如圖丙。依據(jù)圖中數(shù)據(jù)將表格填寫完整。

瓶和液體的總質(zhì)量/g

瓶和剩余液體的總質(zhì)量/g

倒出液體的質(zhì)量m/g

倒出液體的體積

V/cm3

液體的密度ρ

g.cm-3

_______

_______

_______

_______

_______

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】劉偉同學(xué)為了探究“運動和力的關(guān)系”,設(shè)計了如圖所示的斜面實驗.

(1)為了使小車在滑到水平面時的初速度相同,在實驗中劉偉讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下,劉偉采用的研究問題的方法是

(2)從甲、乙、丙三次實驗小車所停位置情況看, 圖中小車所受阻力最大.

(3)劉偉從實驗推理可知,若水平面絕對光滑,則運動的小車會在水平面上做 運動.om]

(4)牛頓在前人研究成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)處牛頓第一定律,它的內(nèi)容是:

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】用規(guī)格相同的滑輪安裝成甲、乙兩個滑輪組提升相同重物,如圖所示,滑輪與軸的摩擦及繩重忽略不計.甲的機(jī)械效率為η1,乙的機(jī)械效率為η2,則下列關(guān)系正確的是( )

A.F1<F2,η1<η2 B.F1=F2,η1>η2

C.F1>F2,η12 D.F1<F2,η12

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】將兩個電流表分別接入如圖甲所示的兩個位置測量,此時電流表A1A2讀數(shù)分別如圖乙所示,電流表A1的讀數(shù)為_______ A,由此可知通過燈泡L2的電流大小為_________ A。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小李同學(xué)猜測小燈發(fā)光的亮度可能與小燈的電壓、電流有關(guān),他用三個不同小燈甲、乙、丙組成不同的電路進(jìn)行探究活動。電路連接情況及實驗現(xiàn)象如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示。

1)圖(c)或(d)是在研究小燈發(fā)光的亮度與________的關(guān)系,你的判斷依據(jù)是__________。

2)觀察圖(a)、(b)、(c)、(d)中現(xiàn)象,可以得出初步結(jié)論:_______

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小華同學(xué)做用電流表、電壓表測電阻實驗,實驗器材有:電壓恒定的電源、待測電阻Rx、電流表、電壓表、滑動變阻器(標(biāo)有“20Ω 2A”字樣)、開關(guān)以及導(dǎo)線若干。實驗中,小華正確連接電路,操作步驟正確,閉合開關(guān)時電表示數(shù)如圖(a)、(b)所示。接著,移動滑片至中點位置(阻值恰好為最大值的一半),觀察到電流表示數(shù)為0.38安,同時發(fā)現(xiàn)電壓表0~15伏量程已損壞,小華通過計算得出了此時Rx的電壓。

物理量

序號

Ux

(伏)

Ix

(安)

Rx

(歐)

Rx平均值

(歐)

1

1

2

2

3

0.38

3

根據(jù)以上信息,回答下列問題:

1)該實驗的原理是_______

2)畫出小華的實驗電路圖。_______。

3)完成表格中(1___、(2____、(3____的數(shù)據(jù)填寫。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在探究“并聯(lián)電路各支路中的電流與干路電流的關(guān)系”時,小明同學(xué)在實驗室選。弘娏鞅3只,燈泡2只,開關(guān)1個,干電池,導(dǎo)線若干。

(1)請你幫助小明設(shè)計一個能夠同時測量出支路和干路電流的電路,把你設(shè)計的實驗電路圖畫在方框內(nèi)。

______

(2)小明同學(xué)按照電路圖連接實物,把最后一根導(dǎo)線連接完畢后,看到燈泡立即發(fā)光,一個電流表指針向零刻度的左邊偏轉(zhuǎn)。小亮認(rèn)為在實驗操作中有兩處錯誤,其中一處是_____,還有一處是_____。

(3)小明排除故障后開始實驗,正確得出電流表示數(shù)如表

實驗次數(shù)

I1/A

I2/A

I3/A

1

0.10

0.20

0.30

分析表格中的數(shù)據(jù),小明發(fā)現(xiàn)并聯(lián)電路干路中的電流和支路中的電流關(guān)系是_____(可用字母表達(dá)式表示).但為了使實驗結(jié)論更具科學(xué)性,請你提出一條合理化建議:_____。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】期末考試前,本校初二年級四個班陸陸續(xù)續(xù)有大批學(xué)生患有流感,每日大課間請假人數(shù)持續(xù)增加;忌狭鞲泻蟮谝话Y狀就是發(fā)熱,因此要用到體溫計(35℃-42℃)測量體溫。如圖所示是體溫計和實驗室常用溫度計(-20℃-100℃),請簡要說出它們在構(gòu)造或使用上的三個不同點。

1_____________________

2_______________;

3_____________。

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