精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
如图是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂OB始终处于水平状态.作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物.当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F1,柱塞E对吊臂的支撑力为N1,滑轮组的机械效率为η1;重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F2,柱塞E对吊臂的支撑力为N2,滑轮组的机械效率为η2.已知动滑轮A的质量mA为250kg,重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s,F1 为1.2×105N,F2为1.5×105N,N1:N2=13:25.若吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计,g取10N/kg,求:
(1)被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F的大小;
(2)滑轮组的机械效率η1与η2之比;
(3)被打捞的重物完全提出水面后,卷扬机牵引力的功率.

【答案】分析:(1)以液压汽车起重机和被提升的重物为研究对象,做出受力示意图,重物在水中匀速上升时,F1′+F=G+G,F1=F1′;重物被完全提出水面匀速上升时,F2′=G+G,F2=F2′,知道F1F2的大小,求重物浸没在水中时受到的浮力F的大小;
(2)以动滑轮A和被提升的重物为研究对象,做出受力示意图,被提升的重物在水中匀速上升时,3T1=GA+G-F;被提升的重物被拉出水面后匀速上升时,3T2=GA+G;以杠杆BFO为研究对象,可得:3T´1×BO=N1×FO,3T´2×BO=N2×FO,而T1=T´1,T2=T´2,求出G的大小;再利用效率公式求两种情况下的效率之比;
(3)利用P=Fv求重物离开水面后,卷扬机牵引力的功率.
解答:解:(1)以液压汽车起重机和被提升的重物为研究对象,重物在水中匀速上升时,受力分析如图1所示,重物被完全提出水面匀速上升时,受力分析如图2所示.

F1′+F=G+G,------①
F2′=G+G,------------②
F1=F1′,F2=F2
由①②解得:F=F2-F1=1.5×105N-1.2×105N=3×104N;
(2)以动滑轮A和被提升的重物为研究对象,被提升的重物在水中匀速上升时,受力分析如图3所示,被提升的重物被拉出水面后匀速上升时,受力分析如图4所示.
3T1=GA+G-F,----------③
3T2=GA+G,---------------④
得:=
以杠杆BFO为研究对象,两个状态的受力分析如图5和图6所示.
3T´1×BO=N1×FO,-------------⑤
3T´2×BO=N2×FO,-----------⑥
T1=T´1,T2=T´2

得:===
所以:===
解得:G=6×104N;
η1===----------------⑦
η2===-------------------⑧
得:=×=×=
(3)重物被拉出水面后,卷扬机牵引力的功率:
P=T2×3v=×3v
=(GA+G)v=(2.5×103N+6×104N)×0.2m/s=1.25×104W.
答:(1)被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F的大小为3×104N;
(2)滑轮组的机械效率η1与η2之比25:26;
(3)被打捞的重物完全提出水面后,卷扬机牵引力的功率为1.25×104W.
点评:本题为力学综合题,要求灵活选用公式计算,能画出受力示意图帮助分析题意是本题的关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

10、如图是利用电磁起重机处理废弃钢铁材料时的场景.电磁起重机有一个巨大的电磁铁,它是根据
通电导体周围存在磁场
的原理制成.若对吸起的钢铁卸载,可采取的方法是
切断电源

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

(2011?海淀区二模)如图是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂OB始终处于水平状态.作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物.当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F1,柱塞E对吊臂的支撑力为N1,滑轮组的机械效率为η1;重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F2,柱塞E对吊臂的支撑力为N2,滑轮组的机械效率为η2.已知动滑轮A的质量mA为250kg,重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s,F1 为1.2×105N,F2为1.5×105N,N1:N2=13:25.若吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计,g取10N/kg,求:
(1)被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F的大小;
(2)滑轮组的机械效率η1与η2之比;
(3)被打捞的重物完全提出水面后,卷扬机牵引力的功率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

如图是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂OB始终处于水平状态.作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物.当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F1,柱塞E对吊臂的支撑力为N1,滑轮组的机械效率为η1;重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F2,柱塞E对吊臂的支撑力为N2,滑轮组的机械效率为η2.已知动滑轮A的质量mA为250kg,重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s,F1 为1.2×105N,F2为1.5×105N,N1:N2=13:25.若吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计,g取10N/kg,求:
(1)被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F的大小;
(2)滑轮组的机械效率η1与η2之比;
(3)被打捞的重物完全提出水面后,卷扬机牵引力的功率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源:2012-2013学年江西省景德镇一中九年级(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂OB始终处于水平状态.作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物.当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F1,柱塞E对吊臂的支撑力为N1,滑轮组的机械效率为η1;重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F2,柱塞E对吊臂的支撑力为N2,滑轮组的机械效率为η2.已知动滑轮A的质量mA为250kg,重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s,F1 为1.2×105N,F2为1.5×105N,N1:N2=13:25.若吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计,g取10N/kg,求:
(1)被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F的大小;
(2)滑轮组的机械效率η1与η2之比;
(3)被打捞的重物完全提出水面后,卷扬机牵引力的功率.

查看答案和解析>>

同步练习册答案