我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家,图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况.为分析打捞工作,我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物.已知正方体实心金属物的体积V = 1×10-2m3,密度ρ金=7.9×103kg/m3, ρ水=1×103kg/m3.请问:
(1) 将正方体实心金属物从水面下20m深处沿竖直方向匀速提升到离水面5m深处的过程中所用时间为50s,求物体在这段时间内匀速运动的速度v;
(2) 若物体在水面下方匀速上升过程中拉力F做功的功率为234W,求此时绳子的拉力F;
(3) 物体在水面下方匀速上升过程中,滑轮组的机械效率为多少.(g=10N/Kg)
(1)0.3m/s (2)260N (3)88.5%
解析试题分析:(1)金属物从水下20m深处匀速上升到距离水面5m深处,则金属物运动的路程s物=20m-5m=15m,根据速度的公式可计算出金属物上升的速度
(2)因为承担物体重量的绳子的段数n=3,所以v绳=3V物=3×0.3m/s=0.9m/s
因为,所以绳子自由端拉力
(3)因为正方体实心金属物的体积V = 1×10-2m3,密度ρ金=7.9×103kg/m3
所以金属物的重量G=mg=ρ金Vg=7.9×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=790N;
又因为金属物一直浸没在水中,所以V排=" V" = 1×10-2m3
所以金属物受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-2m3=100N
所以如下图所示,由受力分析可知,整个滑轮组最下端绳子对物体的拉力F/=G-F浮=790N-100N=690N;
又因为承担物体重量的绳子的段数n=3,所以s绳=3s物
所以滑轮组的机械效率
考点:速度的计算;滑轮(组)的机械效率;功率计算公式的应用
科目:初中物理 来源: 题型:计算题
(5分)如图,质量为60kg的工人用滑轮组提升重物,每个滑轮的重力均为50N,
(1)用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中,人做的有用功为多少?
(2)若绳子能够承受的最大拉力为400N,重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%,求滑轮组的最大机械效率.
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科目:初中物理 来源: 题型:单选题
学校举行初三年级排球比赛,激发了同学们对排球有关问题的讨论.下列说法中错误的是( )
A.排球从空中下落,速度逐渐加快,其重力势能转化为动能 |
B.静止在水平地面上的排球,它所受的重力与排球对地面的压力是一对平衡力 |
C.扣球时,手感觉有点痛,说明力的作用是相互的 |
D.排球被网弹回,是力改变了排球的运动状态 |
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳.已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3,体积为3000cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小.
(2)浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小.
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm 上升到30cm(g=10N/kg).求:
(1)金属块未放入水中时(如图所示),容器底部受到的水的压强:
(2)金属块的密度;
(3)金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数;
(4)金属块浸没水中后(未于底部接触),容器对桌面的压强.
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
随着人们生活水平的曰益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家,一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,汽车发动机功率20KW.若小汽车行驶的距离为10km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%.求小汽车在这段路程中:
(1)运动的时间;(2)发动机所做的功;(3)消耗汽油的质量.
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为
。已知:G1-G2=30N,
-
=5%,
,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10-2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。
求:(1)物体M1受到的浮力F浮;
(2)拉力F1与F2之比;
(3)物体M1受到的重力G。
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m,重物匀速上升了0.5m,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg).
(1)按题意画出滑轮组的绕绳.
(2)人所做功的功率多大?
(3)被吊起的重物质量多大?
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