分析 (1)根据公式F浮=ρ液gV排进行计算;
(2)由图示滑轮组求出承重绳子的股数,然后应用效率公式求出滑轮组的机械效率;
(3)根据影响滑轮组机械效率的因素被提升物体的重力进行分析;
(4)应用滑轮组公式求出绳子的拉力,然后根据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算F的功率.
解答 解:(1)A完全浸没时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m3=1800N;
(2)A的重力为:
G物=m物g=240kg×10N/kg=2400N,
由图示滑轮组可知,承重绳子的股数:n=5,
W有=(G物-F浮)•h
W总=Fs=nFh,
滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{({G}_{物}-{F}_{浮})h}{nFh}$×100%=$\frac{{G}_{物}-{F}_{浮}}{nF}$×100%=$\frac{2400N-1800N}{5×200N}$×100%=60%;
(3)A从上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中,A受到的浮力在减小,绳子对A的拉力在增大,
滑轮组对A做的有用功在增加.在额外功一定的情况下,整个过程滑轮组的机械效率在变大.
(4)A在水中时η=60%,则:
W有=(G物-F浮)•h
W总=(G物-F浮)•h+G动•h
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{({G}_{物}-{F}_{浮})h}{({G}_{物}-{F}_{浮})h+{G}_{动滑轮}h}$×100%=60%,
即:$\frac{(2400N-1800N)h}{(2400N-1800N)+{G}_{动滑轮}h}$×100%=60%,解得:
G动滑轮=400N,
A完全出水后,钢绳拉力F=$\frac{{G}_{物}+{G}_{动滑轮}}{n}$=$\frac{2400N+400N}{5}$=560N,
物体上升速度为0.3m/s,绳端移动速度:v=5×0.3m/s=1.5m/s,
拉力功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=560N×1.5m/s=840W;
答:(1)A完全浸没时受到的浮力是1800N;
(2)A完全浸没时,若拉力F=200N,此时滑轮组机械效率为60%;
(3)从A上表面刚出水面到A完全离开水面时机械效率逐渐变大;
(4)A完全出水,0.3m/s匀速提升时的拉力功率为840W.
点评 此题考查了有关浮力、滑轮组的机械效率及功率的计算,将机械效率与浮力结合,在计算机械效率时注意A在水中与在水面上的有用功的变化,解决此题的关键是求出动滑轮的重力.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 夜晚在路灯下出现电线杆的影子 | |
B. | 从水面上方看水下的物体,感到物体位置比实际位置高一些 | |
C. | 人在河边看到岸边的树在水中的倒影 | |
D. | 从平面镜中看到自己的像 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
电压U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.17 | 0.18 | 1.0 | 0.22 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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