如图是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.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取重物,被打捞的重物体积V=0.5m3若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=2.0×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2=2.375×107Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa.假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24重物出水后上升的速度v=0.45m/s.吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计.(g取10N/kg)求:
(1)被打捞物体的重力;
(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率;
(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率.
2.0×104N. 机械效率为78.9%; 卷扬机牵引力的功率为1.08×104W.
【解析】
试题分析:
对AB这个滑轮组来说,有三段绳子在承重;对OFB这个杠杆来说,O是支点,B和F分别是阻力和动力的作用点.要把题目所有的已知和求解的物理量分解到这两个物理模型中去,哪些是AB这个滑轮组中的,哪些是OFB这个杠杆中的,再看题目要求解的,利用相应的公式进行求解。
(1)设起重机重为G,被打捞物体重力为G物;打捞物体前,G=p1S;在水中匀速提升物体时:F拉=G物-F浮;起重机对地面的压力:G+F拉=p2S;F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.5m3=0.5×104N;
物体出水后:G+G物=p3S F拉=(P2-P1)S;G物=(P3-P1)S;
整理可得:;可得物体重力为 G物=2.0×104N.
(2)设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2,柱塞对吊臂力的力臂为L1,钢丝绳对吊臂力的力臂为L2.根据杠杆平衡条件可知:N1L1=3F1L2;N2L1=3F2L2;所以F1=
;;;;整理得:动滑轮的重力G动=0.4×104N;物体浸没在水中上升时,滑轮组的机械效率
η=;被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率为78.9%;
(3)出水后钢丝绳上的力F2=;物体上升的速度为V;则钢丝绳的速度为V′=3V=3×0.45m/s=1.35m/s;所以重物出水后,卷扬机牵引力的功率为P=F2V=0.8×104N×1.35m/s=1.08×104W.
考点:浮力、机械效率
科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川雅安卷)物理(解析版) 题型:填空题
某工人在水平地面上,用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动10m,该过程中重力所做的功是________J,水平推力的功率是 _____________W。
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川遂宁卷)物理(解析版) 题型:选择题
周末,小明和他的小伙伴们到摩尔春天广场去买运动鞋,他站在商场匀速上楼的自动扶梯上,听到楼下传来小伙伴们熟悉的声音.下列描述中不正确的是( )A.以扶梯为参照物,小明是静止的
B.小明受到的重力和扶梯对他的支持力是一对平衡力
C.小明的动能增大,重力势能增大
D.小伙伴们发出的声音是通过空气传播到小明耳朵里的
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川达州卷)物理(解析版) 题型:填空题
一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒做功_______ 次。太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库,太阳能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”),研发太阳能汽车已是当今发展的趋势,它将太阳能最终转化成汽车的 。
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川达州卷)物理(解析版) 题型:选择题
初三学生小华从一楼步行到三楼,用时0.2min,他步行的路程约为12m,下列估算正确的是( )
A、小华步行的平均速度约为0.5m/s B、小华步行的平均速度约为0.75m/s
C、小华重力做的功约为3000J D、小华重力做的功约为4500J
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川资阳卷)物理(解析版) 题型:选择题
室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,画出能正确反映温度计示数随时间的变化情况的大致图象.
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川资阳卷)物理(解析版) 题型:填空题
如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OB=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,木块的密度为0.8×103 kg/m3。B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处.现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态.然后让一质量为100g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,则小球的运动速度为 m/s.(g取10N/kg)
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川自贡卷)物理(解析版) 题型:实验题
(8分)小红准备测一只未知电阻(Rx=5~10Ω)的阻值,手边有以下器材:电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线.当她准备实验时,发现电流表已经损坏,但一时又找不到新的电流表替代,小红顿时犯了愁,请你利用现有器材设计一个实验方案,帮他完成实验.
(1)在方框内画出你设计的实验电路图.
(2)简述实验主要步骤,要求写出需要测量或记录的物理量.
(3)Rx的表达式是 .
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川绵阳卷)物理(解析版) 题型:选择题
在“探究凸透镜成像的规律“的实验中,凸透镜焦距为15cm,把蜡烛放在凸透镜前25cm处,光屏上可承接到烛焰放大、倒立、淸晰的实像,然后保持凸透镜位置不变,将蜡烛缓慢向凸透镜靠近.最终停在距凸透镜20cm处,为在光屏上得到烛焰清晰的实像,则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是( )
| A. | 靠近凸透镜,变大 | B. | 远离凸透镜,变大 | C. | 靠近凸透镜,变小 | D. | 远离凸透镜,变小 |
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