已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为 ,体积为 。问:
(1)此木料的密度为多少?
(2)如图所示,甲、乙两人分别在 点和 点共同扛起此木料并恰好水平,其中 , 为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
(3)若在(2)中当乙的作用点从 点向 点靠近时,请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。
如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。(动滑轮重、绳重及摩擦均不计, 取10牛 千克)
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越 。
(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,滑轮 的作用是 。若钢丝绳能承受的最大拉力为 牛,则能吊起货物的质量不能超过多少千克?
(3)若将重为 牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米,再沿水平方向移动20米,则此过程中克服货物重力做功多少焦?
(4)若该起升电动机的效率为 ,将重为 牛的货物提升到30米的高度,用时50秒,则该起升电动机的实际功率是多少瓦?
如图所示,图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图,在打捞过程中物体始终以 的速度匀速竖直上升,物体未露出水面前滑轮组的机械效率为 ,图乙是打捞过程中拉力 随时间 变化的图像。(不计绳重,忽略摩擦和水的阻力, 取 求:
(1)物体的边长;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体的重力。
如图所示, 为直立固定的柱形水管,底部活塞 与水管内壁接触良好且无摩擦,在水管中装适量的水,水不会流出。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆 的 点相连, 为杠杆的固定转轴,滑轮组(非金属材料)绳子的自由端与杠杆的 端相连,滑轮组下端挂着一个磁体 , 的正下方水平面上也放着一个同样的磁体 (极性已标出)。当水管中水深为 时,杠杆恰好在水平位置平衡。已知 ,活塞 与水的接触面积为 ,活塞与硬杆总重为 ,每个磁体重为 ,不计动滑轮、绳重及摩擦。 , 求:
(1)水管中水对活塞 的压强。
(2)绳子自由端对杠杆 端的拉力。
(3)磁体 对水平面的压力。
小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置,他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示。 为水平杠杆, 长 , 为支点, ,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻 的阻值为 ,压力传感器 固定放置, 的阻值随所受压力 变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
(1)当电池组电压 ,平板上物体所受重力分别是 和 时,闭合开关 ,分别求出电流表的读数。
(2)电池组用久后电压变小为 ,这时平板上物体重 时,电流表读数为 ,求 的大小。
(3)在第(2)问情况中,电池组电压大小为 ,要求平板上重为 的物体对应的电流表读数和电池组电压 的情况下相同,小明采取了两种解决办法:
①其它条件不变,只更换电阻 ,试求出更换后的 的大小。
②其它条件不变,只水平调节杠杆上触点 的位置,试判断并计算触点 应向哪个方向移动?移动多少厘米?
图甲是海上打捞平台装置示意图,使用电动机和滑轮组将实心物体 从海底竖直向上始终以 的速度匀速吊起,图乙是物体 所受拉力 随时间 变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重,忽略动滑轮受到的浮力, . 。请解答下列问题:
(1)物体 的体积是多少?
(2)物体 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为 ,当物体 完全离开水面后,滑轮组的机械效率是多少?
(3)当物体 完全离开水面后,电动机两端电压为 ,通过的电流为 ,电动机线圈的电阻为多少?(不计电动机内部摩擦)
某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。 为一水平杠杆, 长 , 为支点, ;已知报警器 的阻值恒为 ,压力传感器 固定放置, 的阻值随所受压力 变化的关系如表所示。闭合开关 ,水平踏板空载时,电压表的示数为 ;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到 时,报警器 开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求:
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0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
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45 |
34 |
24 |
18 |
14 |
12 |
10 |
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(1)电源电压为多少?
(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(3)若电源电压变为 ,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点 的位置。试计算说明触点 应向哪个方向移动多少厘米?
如图是工人将重 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为 ,用时 ,工人的拉力为 ,工人质量为 。(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)
(1)求工人放绳的速度。
(2)求滑轮组的效率
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 ,已知 (物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦, 。求当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力。
如图所示,站在水平地面上的小林想通过杠杆 和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆 可绕转轴 在竖直平面内转动,且 ,小林的质量 。小新的质量 ,小新双脚与地面接触面积 。当小林施加竖直向下的拉力 时,小新未被拉动,此时小新对地面的压强 ,小林对地面的压强为 ;当小林施加竖直向下的拉力 时,小新刚好被拉起,小林对地面的压强为 ,且 。不计绳重,杠杆重力和一切摩擦, 取 。求:
(1)小林施加拉力 时,小新对地面的压力 ;
(2)动滑轮重力 。
如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图,工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知:物体的质量为 且以恒定速度匀速上升,当物体完全露出水面,工人对滑轮组绳子自由端的拉力 为 ,此时滑轮组的机械效率 为 (绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计, 。
(1)请你根据题目中的条件,判断出工人所使用的滑轮组是下列中的 图。
(2)工人的质量为 ,双脚与地面接触面积为 ,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 ,求物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)若物体完全浸没在水中时,工人拉力的功率为 ,求物体上升的速度。
如图是利用电子秤显示压力大小反映水箱水位变化的装置示意图。该装置由滑轮 ,长方体物块 、 以及杠杆 组成。物块 通过细绳与滑轮 相连,物块 放在电子秤上并通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点 转动并始终在水平位置平衡,且 ,已知物块 的密度为 ,底面积为 ,高 ,物块 的上表面与水箱顶部相平,物块 的重力为 .滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计 取 ,水的密度为 。请解答下列问题:
(1)当水箱装满水时,物块 的下表面受到水的压强是多大?此时物块 所受的拉力是多大?
(2)从水箱装满水到水位下降 ,电子秤所显示的压力示数变化范围是多少?
如图所示,在上端开口的圆柱形容器中盛有适量水,水中放置一圆柱体,圆柱体高 ,密度 ,其上表面距水面 ,容器与圆柱体的横截面积分别为 ,和 ,现将绳以 的速度竖直向上匀速提升圆柱体,直至离开水面,已知水的密度 , 取 ,水的阻力忽略不计。
(1)在圆柱体从开始运动到上表面刚露出水面过程中,求绳拉力对圆柱体做的功;
(2)在圆柱体上表面刚露出水面到其底面离开水面过程中,求绳的拉力随时间变化关系式;
(3)在给出的坐标纸上画出(2)中绳的拉力的功率 随时间变化的图象。
如图所示是一种起重机的示意图。起重机重 (包括悬臂),重心为 ,为使起重机起吊重物时不致倾倒。在其右侧配有重 (重心为 。现测得 为 , 为 , 为 , 为 。 取
(1)若该起重机将重物吊升 。用时 ,则重物上升的平均速度是多少?
(2)现在水平地面上有重为 的货箱,它与地面的接触面积是 。
①若起重机不加配重,在起吊货箱时,最大可使货箱对地面的压强减少多少?
②若要吊起此货箱,起重机至少需加多少牛的配重?
(3)有人认为起重机的配重越重越好,这样就能吊起更重的重物,这起重机能配 的配重吗?请说明理由。
科技人员为了研究“物品均匀投放下水的方法”建立如图模型:轻质杠杆 两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙,甲、乙的边长均为 ,密度均为 大于水的密度 ,杠杆放在可移动支点 上,物品乙放在水平地面上。起初,物品甲下表面无限接近水面(刚好不被水打湿)。计时开始 ,上推活塞,使水面以速度 匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没,停止计时(不计物品甲在水中相对运动的阻力)。上述过程中通过移动支点 维持 绳中拉力恒为乙重力的0.6倍,且杠杆始终水平。 为已知量)
求:(1)物品乙对地面的压强;
(2) 时, 为多少?
(3)物品甲完全被水淹没时, 为多少?
(4)任意时刻 时, 与 的关系式。
我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂 可以看作杠杆,吊臂前段用钢绳连着滑轮,立柱 竖直, .用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提起,放在水平地面上,石墩质量为 、底面积为 、高为 取 ,
(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中),受到浮力是多少?
(2)石墩放在水平地面上时,起重机未对石墩施力,则石墩对底面的压强是多少?
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中,测得每根钢绳的拉力为 ,此时动滑轮的机械效率是多少?
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,起重机立柱 对吊臂 点竖直向上的作用力是多少?
试题篮
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