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文档简介
力学综合五海淀38图22是某科研小组设计的高空作业装置示意图,该装置固定于六层楼的顶部,从地面到楼顶高为18m,该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成,CO:OB=2:3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mE=100kg,底面积S=200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg,定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK。可利用遥控电动机拉动绳子H端,通过滑轮组使吊篮升降,电动机Q提供的功率恒为P。当提升装置空载悬空静止时,配重E对楼顶的压强p0=4104Pa,此时杠杆C端受到向下的拉力为FC。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮,启动电动机,当吊篮平台匀速上升时,绳子H端的拉力为F1,配重E对楼顶的压强为p1,滑轮组提升物体m1的机械效率为。物体被运送到楼顶卸下后,科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时,绳子H端的拉力为F2,配重E对楼顶的压强为p2,吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1:p2=1:2,F1:F2=11:8,不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg。求:图22动滑轮KBE定滑轮MCODHQ楼顶A(1)拉力FC; (2)机械效率; (3)功率P。39图24是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂OB始终处于水平状态。作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物。当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F1,柱塞E对吊臂的支撑力为N1,滑轮组的机械效率为1;重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F2,柱塞E对吊臂的支撑力为N2,滑轮组的机械效率为2。已知动滑轮A的质量mA为250kg,重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s,F1 为1.2105N,F2为1.5105N,N1:N2=13:25。若吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计,g取10N/kg,求:GBACDEFO图24(1)被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F浮的大小;(2)滑轮组的机械效率1与2之比;(3)被打捞的重物完全提出水面后,卷扬机牵引力。东城37如图25所示是某种健身器械的示意图,轻质支架固定在轻质杠杆PQ两端,O为支点,POOQ=14。液压装置B可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力,配重A重GA =1500N悬挂在滑轮组下方,其下表面与支架接触,动滑轮重G动 =100N。人对滑轮轴处手柄施水平向右的拉力F=200N时,杠杆恰在水平位置平衡。为加大训练强度,将支点移至O,处,PO,O,Q= 11,人对手柄施水平向右的拉力F1,同时对踏板施压力N1,配重A以v=0.2 m/s的速度竖直向上略微提升,杠杆P端匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为1。继续加大训练强度,增加的配重为GA,同时移动支点至O,处,PO,O,Q= 41,人对手柄施水平向右的拉力F2,此时对踏板施压力N2,配重被竖直向上匀速的略微提升,杠杆P端被匀速略微竖直向上抬起,这时滑轮组的机械效率为2。滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,FF1F2= 123,N1N2= 311。求:(1)拉力F1的功率。(2)增加的配重GA,。(3)12 。图25图24电子秤38如图24是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由滑轮C、D,物体A、B以及轻质杠杆MN组成。物体A通过细绳与滑轮C相连,物体B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且MO:MN=1:3。物体B受到的重力为100N,A的底面积为0.04m2,高1 m。当物体A恰好浸没在水中时,物体B对电子秤的压力为F1;若水位下降至物体A恰好完全露出水面时,物体B对电子秤的压力为F2,已知:每个滑轮的重力为20N,F1F2=277。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:(1)物体A的底部距水面深为0.75 m时,A受到的浮力F浮。(2)物体A的密度A。(3)如果把细绳由N端向左移动到N,处,电子秤的示数恰好为零,NN MN =1760,此时物体A露出水面的体积V露。西城37建筑工人使用如图28所示装置,将质量分布均匀的长方体水泥板M吊起后放入水中。工人通过控制电动机A、电动机B,始终保持水泥板M所受拉力竖直向上。当电动机A对绳的拉力为零时,电动机A对地面的压强为p0;当水泥板M一端被竖直滑轮组拉起,另一端仍停在地面上,且水泥板M与水平地面成某角度时,电动机A对地面的压强为p1;当水泥板M被竖直滑轮组拉离地面时,电动机A对地面的压强为p2;当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时,电动机A对地面的压强为p3。已知:水泥板M的体积VM为0.1m3,=5250Pa,=10250Pa,=5250Pa,不计绳重和轴摩擦。(g取10N/kg)求:(1)竖直滑轮组中动滑轮的总重力G动 ; (2)水泥板M所受重力GM; (3)竖直滑轮组提拉水泥板M将其立起的过程中机械效率。(结果保留两位有效数字)39如图30所示,科技馆里甲、乙两位同学利用滑轮组把自己匀速提升至高处。如图31甲所示,甲同学匀速提升自已时的拉力F1为120N,滑轮组提升甲同学的机械效率为1;如图31乙所示,乙同学利用另一套滑轮组匀速提升自已时的拉力F2为80N,滑轮组提升乙同学的机械效率为2。已知1:2=10:9,甲同学匀速提升自己时对吊板的压力N1与乙同学匀速提升自己时对吊板的压力N2之比为19:23,甲、乙两位同学拉力的功率相等。不计绳重和滑轮轴摩擦。求:(1)在匀速提升自己时,甲、乙两同学上升速度之比;(2)甲、乙两位同学各自所受的的重力G甲和G乙。(2009年中考)40.图23是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成,配重C通过细绳与动滑轮相连,配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端,支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上,杠杆可以绕支点在竖直平面内逆时针转动,开关被拉开前,杠杆在水平位置平衡。已知动滑轮P的质量mP为0.2kg,OA:OB3:1,配重D的质量mD为1.5kg,作用在D上的竖直向下的压力F为75N,刚好拉开开关所需的拉力T为6。杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计,滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,取10N/kg。求:配重C的质量mC等于多少千克,开关刚好能被拉开?(2011年中考)39某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为1,滑轮组的机械效率为A。小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中
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