5.2力学计算

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　　力学计算

　　1.图31是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA。在匀速竖直

　　提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA，滑轮组的机械效率为η。已知：GA=400N，vA=0.4 m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：

　　（1）绳子自由端的速度大小v绳；

　　（2）动滑轮所受的重力大小G动；

　　（3）拉力F做功的功率P。

　　2.图34是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重1200N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F为800牛。绳重及轮与轴之间的摩擦可忽略不计。 求：（1）有用功W有；

　　（2）动滑轮的重；

　　（3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。

　　图34

　　图31 F

　　3.图32甲为塔式起重机简易示意图，图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，其中a为定滑轮，b为动滑轮。现将重为810N的货物A沿竖直方向匀速提升30m，用时50s，动滑轮b提升货物A的机械效率为80％，绳重及摩擦可忽略不计，g取10N/kg，求：

　　（1）此过程中克服货物A的重力所做的功；

　　（2）匀速提升货物A时起升电动机的功率。

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　　b 3b 甲 乙

　　图32

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　　4.如图34所示是液压汽车起重机提升重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被提升的物体重1.210N，物体匀速升高6 m用时20 s，滑轮组的机械效率为80%，g

　　求：（1）物体匀速上升的速度； （2）滑轮组上绳子自由端的拉力； （3）拉力的功率。

　　5.一名质量为70kg的工人，用如图38所示的装置提升一堆砖，已知托板重200N,每块砖重100N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力。当工人提升10块砖时，此装置的机械效率为80％，（g取1ON／kg）求： (1)动滑轮重力；

　　(2)利用此装置提升砖块的最高机械效率。

　　6.用如图28所示的滑轮组，将重1200 N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。 求：（1）拉力F所做的有用功 （2）滑轮组的机械效率?

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　　图34

　　4

　　图 28

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　　7.图26是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的。在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg, 拉力F的作用下,配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm。在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为40W。忽略绳重和摩擦。（g取10N/kg）

　　求：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；

　　（2）动滑轮的重力G动 F

　　8.如图30所示，用动滑轮打捞水中的物体A。物体A的体积是0.1m，重2500N，在卷扬机对绳子拉力F的作用下，物体A在水面以下以1m/s的速度匀速上升。（水对物体A的阻力不计，g=10N/kg）求：（1）物体A浸没在水中时所受的浮力。

　　（2）如果物体A在水面下被匀速竖直向上拉起过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F的功率多大？

　　图30 3 图26

　　9.用如图所示的滑轮组提升物体A，在把重力为180N物体A匀速竖直提升2m的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为100N，物体A上升的速度?A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为?，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

　　求：（1）有用功W有；

　　（2）滑轮组的机械效率为?；

　　（3）拉力F做功的功率P。

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　　第44题图

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　　10.如图31所示，汽车以速度v向右水平匀速拉动绳子，使滑轮组匀速竖直提升物体A。汽车对绳子的拉力为F。滑轮组的机械效率为η。已知：F=2000N，v=0.5m/s，η=90%，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求：

　　（1）拉力F的功率P；

　　（2）物体A所受的重力GA。

　　11.用图31所示的装置提升重为800N的物体，加在绳自由端的拉力大小为500N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦。

　　求：（1）滑轮组的机械效率；

　　（2）拉力的功率。

　　12.某建筑工地的工人师傅用图27所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A，当工人师傅对绳子施加300N的拉力时，物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计绳重和摩擦，取g =10N／kg

　　求：（1）拉力F的功率

　　（2）滑轮组的机械效率

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　　图12

　　图

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　　12.小坤家新买的房子在12m高的楼上，小坤设计了如图32所示的滑轮组来帮工人提升装修材料。工人站在地面上用60s时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N。求此过程中：（g取10N/kg）

　　（1）工人提升水泥的功率；

　　（2）滑轮组的机械效率。

　　13.如图29所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N / kg。求：

　　（1）动滑轮所受的重力G动；

　　（2）滑轮组的机械效率η；

　　（3）卷扬机向下拉力F的功率。

　　14.如图37所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处．如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg，一次提升建筑材料360kg，提升高度为lOm，不计滑轮的轮

　　与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，（g取1ON／kg）求：

　　(1)钢丝绳的拉力；

　　(2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率。

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　　图29

　　图

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