例題1效率 杠桿 壓強 浮力 綜合大題 (16東營) 我市經(jīng)濟建設(shè)中用到大量機械設(shè)備，某種起重機結(jié)構(gòu)如圖所示，起重機的吊臂OAB可以看作杠桿，吊臂前段用鋼繩連著滑輪，立柱CA豎直，OB：OA=6：1．用該起重機將浸沒在水中的長方體石墩提起，放在水平地面上，石墩質(zhì)量為1.5×104kg、底面積為3m2、高為2m（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）浸沒在水中的石墩（石墩的底部末浸入淤泥中），受到浮力是多少？
（2）石墩放在水平地面上時，起重機末對石墩施力，則石墩對底面的壓強是多少？
（3）石墩完全離開水面被提升的過程中，測得每根鋼繩的拉力為1.0×105N，此時動滑輪的機械效率是多少？
（4）當石墩被提起且仍浸沒在水中時，若忽略動滑輪、鋼繩和吊臂的重力及各種摩擦，起重機立柱CA對吊臂A點豎直向上的作用力是多少？
練習1.1 （16年無錫） 如圖所示是一種起重機的示意圖．起重機重2.4×104N（包括懸臂），重心為P1，為使起重機起吊重物時不致傾倒．在其右側(cè)配有重M（重心為P2）．現(xiàn)測得AB為10m，BO為1m，BC為4m，CD為1.5m．（g取10N/kg）
（1）若該起重機將重物吊升6m．用時5Os，則重物上升的平均速度是多少？
（2）現(xiàn)在水平地面上有重為2.44×104N的貨箱，它與地面的接觸面積是3m2．
①若起重機不加配重，在起吊貨箱時，最大可使貨箱對地面的壓強減少多少？
②若要吊起此貨箱，起重機至少需加多少牛的配重？
（3）有人認為起重機的配重越重越好，這樣就能吊起更重的重物，這起重機能配8t的配重嗎？請說明理由．
練習1.2（16攀枝花）配重M單獨置于水平地面上靜止時，對地面壓強為3×105帕，將配重M用繩系杠桿的B端，在杠桿的A端懸掛一滑輪，定滑輪重150N，動滑輪重90N，杠桿AB的支點為0，OA:OB=5：3，由這些器材組裝成一個重物提升裝置，如圖所示，當工人利用滑輪組提升重力為210N的物體以0.4m/s的速度勻速上升時，杠桿在水平位置平衡，此時配重M對地面壓強為1×105帕。（杠桿與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計，g=10N/kg）
（1）求滑輪組的機械效率？
（2）配重M質(zhì)量是多少千克？
（3）為使配重M不離開地面，人對繩的最大拉力是多少牛頓？
例題2變效率+浮力經(jīng)典 (2016孝感) 用滑輪組與電動機結(jié)合使用可節(jié)省人力，提高工作效率。如圖所示，是一業(yè)余打撈隊打撈某密封箱子的示意圖，已知電動機工作時拉繩子的功率為1100W保持不變，箱子質(zhì)量300kg、體積0.1m3，每個滑輪重200N，水深6m，水面離地面4m，將箱子從水底提到地面時，用時間24s（不計繩重、摩擦和水的阻力，取g=10N/kg）。
（1）箱子在水底時下表面受到水的壓強。
（2）電動機把箱子提升到地面做的總功。
（3）整個打撈過程中，滑輪組機械效率的最大值。
（4）整個打撈過程中，箱子上升的最大速度。
練習2.1 （16青島）24．小雨通過如圖甲所示滑輪組將水中物體勻速提升至空中，他所用拉力F與繩子自由端移動的距離s的關(guān)系圖象如圖乙所示．其中物體在空中勻速上升過程中滑輪組的機械效率為85%．每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和水的阻力．求：
（1）物體在空中上升1m，小雨做的功是多少？
（2）每個滑輪的重力是多少？
（3）物體的密度是多少？
練習2.2（16達州）26．某工人使用如圖甲所示的滑輪組勻速提升浸沒在水中的實心物體A，拉力的功率隨時間的變化如圖乙所示，已知動滑輪的重力為60N，物體勻速上升的速度始終為1m/s．（不計繩重，摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）
求：（1）物體浸沒在水中時受到的浮力．
（2）物體的密度．
（3）物體浸沒在水中時滑輪組的機械效率．
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