电子课本网 › 第29页

第29页

信息发布者：

 增大受力面积，减小压强

$\ 解：（1）支腿做成“\triangle”形而非“〇”形的作用$

$是增大受力面积，减小压强。$

$（2）在1\ s内，将建筑材料沿竖直方向匀速$

$提升1\ m，由图可知有三段绳子承担物重，$

$s = 3h = 3\times1\ m = 3\ m，钢丝绳自由端的$

$移动速度v=\frac{s}{t}=\frac{3\ m}{1\ s}=3\ m/s。\ $

$（3）钢丝绳自由端移动的速度v = 3\ m/s，$

$拉力做功的功率$

$P = Fv = 5\times10^{3}\ N\times3\ m/s = 1.5\times10^{4}\ W；$

$滑轮组的机械效率$

$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}\times100\%=\frac{Gh}{Fs}\times100\%$

$=\frac{9\times10^{3}\ N\times1\ m}{5\times10^{3}\ N\times3\ m}\times100\% = 60\%。$

$ 解：（1）由图乙可知，0～2\ s内拉力F_{1}为300\ N；$

$由图丙可知，0～2\ s物体升高的高度h_{1}=4\ m；$

$由图甲可知，n = 2，拉力端移动距离s_{1}=nh_{1}=2\times4\ m = 8\ m，$

$0～2\ s拉力F做的功W_{总1}=F_{1}s_{1}=300\ N\times8\ m = 2400\ J。\ $

$\ （2）由图乙知，2～4\ s内拉力F_{2}=250\ N；$

$由图丙知，2～4\ s物体升高的高度h_{2}=12\ m - 4\ m = 8\ m，$

$拉力端移动距离s_{2}=nh_{2}=2\times8\ m = 16\ m，$

$2～4\ s卷扬机所做的功W_{总2}=F_{2}s_{2}=250\ N\times16\ m = 4000\ J，$

$拉力F的功率P=\frac{W_{总2}}{t}=\frac{4000\ J}{2\ s}=2000\ W。\ $

$\ （3）由\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}\times100\%知，$

$拉力做的有用功W_{有用2}=\eta W_{总2}=80\%\times4000\ J = 3200\ J，$

$拉力做的额外功W_{额外}=W_{总2}-W_{有用2}=4000\ J - 3200\ J = 800\ J，$

$不计钢丝绳重和摩擦力大小，拉力做的额外功$

$等于提升动滑轮做的功，由W_{额外}=G_{动}h知，$

$动滑轮的重力G_{动}=\frac{W_{额外}}{h_{2}}=\frac{800\ J}{8\ m}=100\ N。$

$ 解：（1）图中连接动滑轮绳子的股数是2股，$

$则将装饰材料沿斜面由底端拉到顶端，$

$绳末端移动的距离s = nL = 2\times8\ m = 16\ m，$

$工人拉力做的功W_{总}=Fs = 100\ N\times16\ m = 1600\ J。\ $

$\ （2）该装置的机械效率为80\%，$

$做的有用功W_{有用}=W_{总}\eta = 1600\ J\times80\% = 1280\ J，$

$由W_{有用}=Gh可得，装饰材料的重力$

$G=\frac{W_{有用}}{h}=\frac{1280\ J}{4\ m}=320\ N。$