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专项突破集训四滑轮组相关计算题)典例剖析例.如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力为F＝20N，物体移动的速度为0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和摩擦．求解下面问题：(1)绳子自由端移动的速度为多少？(2)拉力的功率多大？(3)物体A重力为多少？(4)该滑轮组的机械效率为多少？(5)若用此装置提升重力为物体A两倍的物体，此时滑轮组的机械效率？例题图【变式拓展1】[涉及压强问题]如图所示，用例1的装置，提升重100N，底面积为0.01m2的物体B，当绳子自由端拉力仍为F＝20N时，求：(1)物体B此时对地面的压力？(2)物体B此时对地面的压强？(3)逐渐增大绳子自由端的拉力，当物体B对地面的压强为0时，此时拉力F1为多少？变式1题图【变式拓展2】[涉及浮力问题]如图所示，用例1的装置，打捞重为400N的物体C，当物体C完全浸没在水中时，绳子自由端的拉力F＝20N，求：(1)物体C此时的浮力？(2)物体C的体积和密度？(3)匀速打捞可分为3个阶段：①物体C处于浸没状态时，向上运动；②物体C上表面刚露出水面到下表面完全离开水面；③物体C离开水面升空的过程．在这三个过程中，绳子自由端的拉力F如何变化(忽略水对物体的阻力)？第三阶段时滑轮组的机械效率？变式2题图【变式拓展3】[改变拉力方向]工人重600N，与地面的接触面积为0.02m2.用如图所示的滑轮组(动滑轮自重10N)来提升重320N物体D，当物体D以0.1m/s匀速运动时，求：(1)此时工人对地面的压强？(2)工人使用该滑轮组能提升物体的最大重力？变式3题图【变式拓展4】[改变物体运动方向]如图所示，物体E的质量为60kg，在绳子自由端拉力F＝50N的拉力下，物体E以0.1m/s的速度做匀速直线运动，动滑轮自重10N，求：(1)物体E所受的摩擦力？(2)1min内物体E克服摩擦力所做的功？变式4题图针对训练(时间：50分钟满分：63分)1.(2016宜宾17题)(10分)如图所示，一个边长为0.1m的正方体质量为3kg，放在水平地面上，已知动滑轮的重力为10N，g取10N/kg.(1)该正方体的密度是多少？(2)正方体对地面的压强为多大？(3)用图示的滑轮组将正方体竖直向上匀速提升20cm，求拉力F所做的功．第1题图2.(2016天水22题)(6分)一名体重为560N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20s内将600N的重物匀速提升1m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)．(1)请画出滑轮组的绕线．当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？(2)若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？(3)若用该滑轮组将800N的重物匀速提起1m，机械效率又是多大？第2题图3.(2016荆州35题)(7分)如图甲是坐落在荆州城外关公文化园的关公圣像，该像是全球最重的关公青铜雕像．他手中的青龙偃月刀，质量为136吨，需三台吊车分段吊起，精确操控才能完成吊装．图乙为其中一台吊车的滑轮组示意图．若刀的一部分质量为27吨，现将它以0.2m/s的速度匀速吊起5m高，其中克服钢绳重力和摩擦力做功为1.4×105J，此时滑轮组的机械效率为90%(g＝10N/kg)．求此过程中：(1)钢绳拉力的大小；(2)拉力功率的大小；(3)吊车上动滑轮的重力．第3题图4.(2016南充26题)(8分)某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦．第一次他匀速提升重物G1＝150N时，人竖直向上拉绳的力为F1，人对高台的压强为p1；第二次他匀速提升另一重物G2＝270N，人竖直向上拉绳的力为F2，人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5m/s，人的重力G人＝500N，且p1∶p2＝14∶15.求：(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4×10－2m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率；(3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率．第4题图5.(2016邵阳34题)(9分)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图，为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力F是500N，该装置的机械效率为80%.求：(1)故障车在30s内通过的路程；(2)拉力F在30s内所做的功；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力．第5题图6.(2016咸宁30题)(6分)如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400N，与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车的最大输出功率为15kW.水平地面上一物体A重1600N，与地面的接触面积为4m2(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦)．请求：(1)提升前，物体A对水平地面的压强；(2)滑轮组提升物体A时的机械效率；(3)若要使被提升的重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力．第6题图7.(2016玉林28题)(10分)在一底面积为4m2的圆柱形深井底部，有一体积为2m3，密度为1×104kg/m3的贵重物体，现用如图所示的装置将其打捞上来．若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa(忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg)．求：(1)物体的重力；(2)物体浸没在水中时受到的浮力；(3)牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；(4)物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；(5)牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力．第7题图8.(2016达州51题)(7分)某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s(不计绳重、摩擦及阻力，ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg)．求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力；(2)物体的密度；(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率．第8题图