分析 (1)货箱完全浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力;
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出在此过程中拉力F所做的功,根据W=Gh求出有用功,利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出起吊装置的滑轮组机械效率;
(3)若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的,排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知货箱所受浮力的变化,滑轮组对货物的拉力变大,有用功在增大,额外功一定,有用功增大,机械效率增大.
解答 解:(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N;
(2)由图可知,n=4,则绳端移动的距离:
s=nh=4×1m=4m,
拉力做的功:
W总=Fs=1×106N×4m=4×106J,
有用功:
W有用=Gh=mgh=2×105Kg×10N/kg×1m=2×106J,
滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2×1{0}^{6}J}{4×1{0}^{6}J}$×100%=50%;
(3)货物从刚露出水到完全出水的过程中,排开水的体积逐渐减小,
由公式F浮=ρ水gV可知,所受的浮力变逐渐变小;
在此过程中,滑轮组对货物的拉力变大,有用功在变大,额外功不变,
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$×100%=$\frac{1}{1+\frac{{W}_{额}}{{W}_{有}}}$×100%可知,滑轮组的机械效率变大.
答:(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是5×105N;
(2)在此过程中拉力F所做的功是4×106J,起吊装置的滑轮组机械效率是50%;
(3)变小;变大.
点评 本题考查了阿基米德原理和做功公式、机械效率公式的应用,会定量分析货箱从刚露出水面到完全出水的过程中有用功和总功的变化是关键.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 自行车的车闸,是通过增大接触面间的粗糙程度来增大摩擦力 | |
B. | 涂有防滑粉的手,是通过增大接触面间的粗糙程度来增大摩擦力 | |
C. | 推土机是通过增大受力面积来减小推土机对地面的压力 | |
D. | 破窗锤是通过减小受力面积来减小破窗锤对玻璃窗的压强 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 | |
B. | 如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同 | |
C. | 加热相同的时间,甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量 | |
D. | 加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 踢球时,脚踢球的力大于足球撞击脚的力 | |
B. | 足球在空中运动时,脚对足球做功 | |
C. | 由于惯性,足球离开脚后还能继续运动 | |
D. | 足球在上升到最高点时,动能为零,重力势能最大 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 甲、乙都由静止开始运动 | B. | 甲、乙都以2m/s匀速运动 | ||
C. | 甲、乙两车经过5s一定相遇 | D. | 甲车速度越来越大,乙车速度不变 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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