精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B,圆柱体B的体积是密闭容器D的
1
3
;旁边浮体C的体积是0.1m3,该同学站在浮体C上,C总体积的
3
5
浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的
7
25
;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面.两个定滑轮总重10N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计.g=10N/kg),求:
(1)D完全露出水面时人拉绳的力的大小.
(2)圆柱体B的重力;
(3)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);
(4)圆柱体B的密度;
分析:(1)由图象可知D完全露出水面时F1的功率,知道D上升的速度,求出拉力端移动的速度,利用P=Fv求拉力大小;
(2)把B放在C上,且放开手后,知道浮体C露出水面的体积减少总体积的
7
25
,可得GB+F1g
7
25
VC,据此求圆柱体B的重力;
(3)对圆柱体做的功为有用功利用W=Gh计算,拉力做的功为总功利用W=Fs计算,再利用效率公式求此装置的机械效率;
(4)绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计,利用F=
1
3
(GB+GD+G)求容器D和动滑轮总重,
由图可知,D未出水面时的功率,利用P=Fv求此时拉力,再根据F=
1
3
(GB+GD+G-F)求此时容器D受浮力大小,
再根据阿基米德原理求容器D的体积,根据圆柱体B的体积是密闭容器D的
1
3
求圆柱体B的体积;利用G=mg=ρvg求圆柱体B的密度.
解答:解:(1)由图象可知D完全露出水面时F1的功率P1=12W,P1=F1υ,
解之  F1=
P1
υ
=
12W
3×0.05m/s
=80N

答:D完全露出水面时人拉绳的力为80N.
(2)B放在C上,且放开手后,GB+F1=ρg
7
25
VC

GB=ρg
7
25
VC-F1=1.0×103kg/m3×10N/kg×
7
25
×0.1m3-80N=200N

答:圆柱体B的重力为200N.
(3)η=
W
W
=
Gh
F1nh
=
GB
nF1
=
200N
3×80N
=83%

答:滑轮组提升重物B的机械效率为83%.
(4)∵F1=
1
3
(GB+GD+G),
∴GD+G=3F1-GB=3×80N-200N=40N;
D未出水面时的功率为P2=6W,拉力:F2=
P2
v
=
6W
3×0.05m/s
=40N;
又∵F1=
1
3
(GB+GD+G-F),
∴D受浮力F=GB+GD+G-3F2=200N+40N-3×40N=120N,
又∵FgVD
∴VD=
F
ρg
=
120N
103kg/m3×10N/kg
=0.012m3
∴VB=
1
3
VD=
1
3
×0.012m3=0.004m3
∵G=mg=ρvg,
∴ρB=
GB
gVB
=
200N
10N/kg×0.004m3
=5×103kg/m3
答:圆柱体B的密度为5×103kg/m3
点评:本题为力学综合题,分析时要求灵活选用公式,仔细分析题图明白题意、从图象得出相关信息是本题的关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

(2011?房山区二模)如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B,圆柱体B的体积是密闭容器D的
1
3
;旁边浮体C的体积是0.1m3,该同学站在浮体C上,总体积的
3
5
浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的
7
25
;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面.两个定滑轮总重10N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计.g=10N/kg),求:
(1)圆柱体B的重力;
(2)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);
(3)圆柱体B的密度;
(4)在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源:2011年北京市房山区中考二模考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B, 圆柱体B的体积是密闭容器D的;旁边浮体C的体积是0.1m3,该同学站在浮体C上,总体积的浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图24乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg),求:
(1)圆柱体B的重力;
(2)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);
(3)圆柱体B的密度;
(4)在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源:2013届北京市龙文教育九年级第一次中考模拟物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B, 圆柱体B的体积是密闭容器D的;旁边浮体C的体积是0.1m3,该同学站在浮体C上,总体积的浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图24乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg),求:(7分)

(1)圆柱体B的重力;
(2)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);
(3)圆柱体B的密度;
(4)在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源:2011年北京市房山区中考二模考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B, 圆柱体B的体积是密闭容器D的;旁边浮体C的体积是0.1m3,该同学站在浮体C上,总体积的浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图24乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg),求:

(1)圆柱体B的重力;

(2)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);

(3)圆柱体B的密度;

(4)在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。

 

查看答案和解析>>

同步练习册答案