某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件．已知工件质量为100kg.出水前所受浮力为520N,工人站立时与地的接触面积为0.014m2.对水平地面的压强为5×104Pa．工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2.若不计摩擦.绳重及水的阻力．g=10N/kg.求:(1)工人的质量,(2)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

19．

某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件．已知工件质量为100kg，出水前所受浮力为520N；工人站立时与地的接触面积为0.014m²，对水平地面的压强为5×10⁴Pa．工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，若不计摩擦、绳重及水的阻力．g=10N/kg，求：
（1）工人的质量；
（2）工件的密度；
（3）工件完全出水面后，以0.2m/s速度被匀速提升，工人拉绳的功率．

分析（1）知道工人站立时与地的接触面积和对水平地面的压强，根据F=pS求出工人对地面的压力，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等以及G=mg求出工人的质量；
（2）知道工件出水前所受浮力，根据阿基米德原理求出工件排开水的体积即为工件的体积，又知道工件的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出工件的密度；
（3）知道工件的质量，根据G=mg求出工件的重力，把工件和动滑轮看做整体，当工件出水面前，整体受到竖直向下的工件的重力和动滑轮的重力、竖直向上的浮力和两股绳子的拉力，根据力的平衡条件求出绳端的拉力，此时人对地面的压力等于自身的重力减去绳端的拉力，同理当工件出水面后，整体受到竖直向下的工件的重力和动滑轮的重力、竖直向上两股绳子的拉力，根据力的平衡条件求出绳端的拉力，然后求出此时人对地面的压力，根据“工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2”得出等式即可求出动滑轮的重力，进一步求出工件完全出水面后绳子拉力，根据v_绳=nv_物求出绳端移动的速度，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出工人拉绳的功率．

解答解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，工人对地面的压力：
F=pS=5×10⁴Pa×0.014m²=700N，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，由F=G=mg可得，工人的质量：
m_人=$\frac{{G}_{人}}{g}$=$\frac{F}{g}$=$\frac{700N}{10N/kg}$=70kg；
（2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，工件的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{520N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.052m³，
工件的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{100kg}{0.052{m}^{3}}$≈1.923×10³kg/m³；
（3）工件的重力：
G_工件=m_工件g=100kg×10N/kg=1000N，
把工件和动滑轮看做整体，
当工件出水面前，整体受到竖直向下的工件的重力和动滑轮的重力、竖直向上的浮力和两股绳子的拉力F′，
由力的平衡条件可得：G_工件+G_动=F_浮+2F′，
则F′=$\frac{1}{2}$（G_工件+G_动-F_浮），
此时人对地面的压力：
F_压=G_人-F′=G_人-$\frac{1}{2}$（G_工件+G_动-F_浮），
同理，当工件出水面后，整体受到竖直向下的工件的重力和动滑轮的重力、竖直向上两股绳子的拉力F″，
由力的平衡条件可得：G_工件+G_动=2F″，
则F″=$\frac{1}{2}$（G_工件+G_动），
此时人对地面的压力：
F_压′=G_人-F″=G_人-$\frac{1}{2}$（G_工件+G_动），
因工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，
所以，$\frac{{G}_{人}-\frac{1}{2}（{G}_{工件}+{G}_{动}-{F}_{浮}）}{{G}_{人}-\frac{1}{2}（{G}_{工件}+{G}_{动}）}$=$\frac{15}{2}$，
解得：G_动=$\frac{13{G}_{人}-{F}_{浮}-6.5{G}_{工件}}{6.5}$=$\frac{13×700N-520N-6.5×1000N}{6.5}$=320N，
工件完全出水面后，绳子拉力：
F″=$\frac{1}{2}$（G_工件+G_动）=$\frac{1}{2}$（1000N+320N）=660N，
绳端移动的速度：
v_绳=nv_物=2×0.2m/s=0.4m/s，
工人拉绳的功率：
P=F″v_绳=660N×0.4m/s=264W．
答：（1）工人的质量为70kg；
（2）工件的密度为1.923×10³kg/m³；
（3）工件完全出水面后，以0.2m/s速度被匀速提升，工人拉绳的功率为264W．

点评本题考查了压强公式、密度公式、阿基米德原理、滑轮组拉力、功率公式的应用等，根据力的平衡条件得出等式求出绳端的拉力以及人对地面的压力是解题的关键．

练习册系列答案

绿色成长互动空间决胜中考模拟卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

9．

如图所示，一个未装满水的瓶子．正立放置在水平面上时，瓶对桌面的压强为p₁，瓶底受到水的压力为F₁．倒立放置时瓶对桌面的压强为p₂，瓶盖受到水的压力为F₂，下列关系正确的是（　　）

A．

p₁＜p₂，F₁＞F₂

B．

p₁＞p₂，F₁＜F₂

C．

p₁＜p₂，F₁＜F₂

D．

p₁＞p₂，F₁＞F₂

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：填空题

10．

小华做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验．如图所示，他将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，此过程中木块受到的摩擦力不变化（变化/不变化）．实际操作时，小华发现弹簧测力计的示数忽大忽小，写出一条产生这一现象可能的原因：没有保持木块做匀速直线运动（或木板表面粗糙程度不一）．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：填空题

7．

如图所示是某同学让太阳光通过透镜照射到白墙上的情景，从图中现象可以看出透此镜对光有会聚（选填“发散”或“会聚”）作用；如果用手拿着此透镜伸直手臂来观察远处的物体，可以看到远处景物的实像（选填“实像”或“虚像”）．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

14．一辆汽车的功率为100kW，上坡时的速度是1m/s，则该汽车的牵引力是（　　）

A．

100N

B．

10N

C．

10⁵N

D．

10³N

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：作图题

4．（1）画出图甲中人眼通过平面镜M看到桌底下球的光路．
（2）在图乙中，根据闭合开关后小磁针N极静止时的指向，标出电源的正、负极，并用箭头标出磁感线的方向．
（3）请在图丙中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线．
（4）请用笔画线代替导线在图丁中连接家庭电路，要求开关控制螺口灯泡，三孔插座直接接入电路．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：填空题

11．小明在老师指导线，用一个标明“1800revs/（kW•h）”的电能表测量某盏灯的电功率，他让其它用电器停止工作，在10min内测得转盘转过的转数为30转，则这盏灯的电功率为100W，若这盏灯正常工作42min消耗的电能全部被水吸收，则可使质量为1kg的水温度从20℃升高到80℃．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

8．

“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置如图所示：
（1）实验时，将固体放入试管中，向烧杯中倒入水，通过水给试管加热，而不是用酒精灯直接加热，这样做的目的是使固体均匀受热．
（2）测量的实验数据如表：

加热时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
物体温度/℃	-6	-4	-2	0	0	0	0	1	2	3

（3）该固体是晶体（填“晶体”或“非晶体”），判断的依据是固体在熔化过程中温度保持不变．
（4）该物质在固态和液态时升温快慢不同，其主要原因是它们在不同状态下的比热容不同．
（5）当固体完全熔化后，如果继续加热下去，试管中的液体不会（填“会”或“不会”）沸腾？请简述其理由试管中的水达到沸点后不能继续吸热．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

9．

同学们在实验室里测某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线和水，进行了如下的实验操作：
A．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总体积；
B．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；
C．把天平放在水平桌面上；
D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减硅码并移动游码直至横梁平衡；
E．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积；
（1）为减小实验误差，最佳的实验操作顺序是：C、B、D、E、A（填写字母）．
（2）在调节天平时，发现指针位置如图1所示，此时应将平衡螺母向左调（选填“左”或“右”）；
（3）用调节好的天平称小矿石的质量，天平平衡时，放在右盘中砝码的质量和游码的位置如图2所示，小矿石的质量m=26g；量筒测小矿石的体积如图3所示，小矿石的体积V=10cm³；由此可算得小矿石的密度ρ=2.6×10³kg/m³．

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学