分析 (1)物体浸没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)拉物体的绳子所受的拉力等于物体的重力减去受到的浮力,由图可知滑轮组绳子的有效股数,绳重和摩擦不计,根据F=$\frac{1}{n}$(F拉+G动)求出钢丝绳拉力F的大小,根据s=nh求出钢丝绳移动的距离,根据W=Fs求出物体露出水面前拉力做的功;
(3)物体离开水面前,根据W=F拉h求出有用功,根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率.
解答 解:(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5000N;
(2)拉物体的绳子所受的拉力:
F拉=G-F浮=mg-F浮=1×103kg×10N/kg-5000N=5000N,
由图可知,n=3,
绳重和摩擦不计,钢丝绳拉力F的大小:
F=$\frac{1}{n}$(F拉+G动)=$\frac{1}{n}$(F拉+m动g)=$\frac{1}{3}$×(5000N+100kg×10N/kg)=2000N,
钢丝绳移动的距离:
s=nh=3×5m=15m,
物体露出水面前拉力做的功:
W总=Fs=2000N×15m=3×104J;
(3)物体离开水面前,有用功:
W有=F拉h=5000N×5m=2.5×104J,
滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2.5×1{0}^{4}J}{3×1{0}^{4}J}$×100%≈83.3%.
答:(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力为5000N;
(2)物体露出水面前拉力做的功为3×104J;
(3)物体离开水面前,滑轮组的机械效率为83.3%.
点评 本题考查了阿基米德原理、滑轮组绳子的拉力、有用功、总功、滑轮组机械效率的计算,知道有用功为拉物体的绳子的力所做的功是关键.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 空气流速减小,压强增大 | B. | 空气流速增大,压强增大 | ||
C. | 空气流速减小,压强减小 | D. | 空气流速增大,压强减小 |
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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:实验探究题
实验次数\物理量 | 钩码总重G/N | 钩码上升的高度h/m | 测力计示数F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率η |
1 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | |
2 | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.3 | 83% |
3 | 4 | 0.1 | 1.4 | 0.5 | 57% |
4 | 4 | 0.2 | 1.4 | 1.0 | 57% |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | F1>F2 P1>P2 | B. | F1=F2 P1<P2 | C. | F1=F2 P1>P2 | D. | F1<F2 P1<P2 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 手托一枚鸡蛋用的力大约是1 N | |
B. | 对人体的安全电压不高于220V | |
C. | 初中生跑100m所需的时间约为8s | |
D. | 我们现在所用的物理课本长度约为26cm |
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