(2012•东城区二模)如图所示是提升路面砖的装置.质量为70kg的工人与地面的接触面积为500cm2,吊箱重200N,
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/01 03:36:37
(2012•东城区二模)如图所示是提升路面砖的装置.质量为70kg的工人与地面的接触面积为500cm2,吊箱重200N,每块砖重100N,滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计.工人用拉力F在4s内匀速提升10块砖,升高2m,此装置的机械效率为80%.(取g=10N/kg)则( )
A.工人做的额外功是2000J
B.拉力F的功率是500W
C.工人对地面的压强是1500Pa
D.此装置的机械效率最高可达85%
A.工人做的额外功是2000J
B.拉力F的功率是500W
C.工人对地面的压强是1500Pa
D.此装置的机械效率最高可达85%
(1)砖的重力G砖=10×100N=1000N,
有用功W有用=G砖h=1000N×2m=2000J,
∵η=
W有用
W总
∴拉力做的总功W总=
W有用
η=
2000J
80%=2500J,
∵W总=W有用+W额
∴工人做的额外功W额=W总-W有用=2500J-2000J=500J,故A错误;
(2)拉力的功率P=
W总
t=
2500J
4s=625W,故B错误;
(3)工人的重力G人=mg=70kg×10N/kg=700N,
拉力移动距离s=2h=2×2m=4m,
∵W=Fs
∴工人的拉力F=
W总
s=
2500J
4m=625N,
工人对地面的压力:
F压=G人-F=700N-625N=75N,
工人对地面的压强p=
F压
S=
75N
0.05m2=1500Pa,故C正确;
(4)∵F=
1
2(G箱+G砖+G动)
∴动滑轮重力G动=2F-G箱-G砖=2×625N-200N-1000N=50N,
∵F=
1
2(G箱+G砖+G动),工人的拉力等于其重力时,工人提起的重物最大,
G物=2F最大-G箱-G动=2×G人-G箱-G动=2×700N-200N-50N=1150N,
此装置的最高机械效率:
η=
W有用
W总×100%=
G物h
F最大s×100%=
G物h
F最大2h×100%=
1150N
2×700N×100%≈82.1%,故D错误.
故选C.
有用功W有用=G砖h=1000N×2m=2000J,
∵η=
W有用
W总
∴拉力做的总功W总=
W有用
η=
2000J
80%=2500J,
∵W总=W有用+W额
∴工人做的额外功W额=W总-W有用=2500J-2000J=500J,故A错误;
(2)拉力的功率P=
W总
t=
2500J
4s=625W,故B错误;
(3)工人的重力G人=mg=70kg×10N/kg=700N,
拉力移动距离s=2h=2×2m=4m,
∵W=Fs
∴工人的拉力F=
W总
s=
2500J
4m=625N,
工人对地面的压力:
F压=G人-F=700N-625N=75N,
工人对地面的压强p=
F压
S=
75N
0.05m2=1500Pa,故C正确;
(4)∵F=
1
2(G箱+G砖+G动)
∴动滑轮重力G动=2F-G箱-G砖=2×625N-200N-1000N=50N,
∵F=
1
2(G箱+G砖+G动),工人的拉力等于其重力时,工人提起的重物最大,
G物=2F最大-G箱-G动=2×G人-G箱-G动=2×700N-200N-50N=1150N,
此装置的最高机械效率:
η=
W有用
W总×100%=
G物h
F最大s×100%=
G物h
F最大2h×100%=
1150N
2×700N×100%≈82.1%,故D错误.
故选C.
(2012•东城区二模)如图所示是提升路面砖的装置.质量为70kg的工人与地面的接触面积为500cm2,吊箱重200N,
如图5所示是提升路面砖的装置.质量为70 kg的工人与地面的接触面积为500 cm2,吊箱重200N,每块砖重100N,
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