分析 (1)求出物体的底面积,再根据p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$求出物体重力,根据G=mg=ρgV求出物体的密度;
(2)拉力的方向向下,可以倒着从人的手开始画;
(3)已知物体A边长,可以得到体积;已知体积和密度,可以得到物体A质量和重力;由上知承担物重的绳子段数,已知物体A上升的速度,可以得到绳子拉下的速度;已知拉力的功率和绳子拉下的速度,可以得到拉力的大小;已知拉力、物重和承担物重的绳子段数,利用η=$\frac{G}{nF}$得到滑轮组的机械效率;
(4)不计绳重和摩擦,已知A物体的物重和施加的拉力,可以得到动滑轮的重力;已知动滑轮的重力和第二次的机械效率,利用机械效率变形公式得到物重B.
解答 解:(1)物体底面积:S=20cm×20cm=400cm2=0.04m2,
物体体积:V=20cm×20cm×20cm=8000cm3=8×10-3m3,
由p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$得:
物体A重力:
GA=pS=4000Pa×0.04m2=160N,
由G=mg=ρgV得:
物体的密度:
ρ=$\frac{{G}_{A}}{gV}$=$\frac{160N}{10N/kg×8×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2×103kg/m3;
(2)要使该滑轮组向下用力物体向上运动,应从定滑轮开始绕.如下图所示:
(3)绳子拉下的速度为v=2vA=2×0.1m/s=0.2m/s,
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得:
施加的拉力为:
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{20W}{0.2m/s}$=100N,
滑轮组的机械效率为:
η1=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100=$\frac{Gh}{F2h}$×100%=$\frac{{G}_{A}}{2F}$×100%=$\frac{160N}{2×100N}$×100%=80%;
(4)由F=$\frac{1}{2}$(G+G动)得:
动滑轮的重力为:
G动=2F-GA=2×100N-160N=40N,
因为η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{{G}_{B}}{{G}_{B}+{G}_{动}}$,
所以物体B的重力为:
GB=$\frac{{η}_{2}{G}_{动}}{1-{η}_{2}}$=$\frac{75%×40N}{1-75%}$=120N.
答:(1)物体A的密度为2×103kg/m3;
(2)滑轮组绳子绕法如上图;
(3)滑轮组的机械效率为80%;
(4)物体B的重力为120N.
点评 此题考查了重力的计算、压强计算公式的应用、功率的计算、机械效率的计算以及滑轮组的绕绳方法,综合性较强,考查了力学主要的公式或规律,有一定的难度.
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整车参数 | 数据 |
臂架垂直高度 | 62m |
输送管径 | 125mm |
发动机功率 | 320kW |
燃料箱容积 | 410L |
排量 | 12.8L |
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A. | 用动滑轮提升物体,是为了省力 | |
B. | 铵态氮肥不能与碱性物质混合施用,是由于二者反应降低肥效 | |
C. | 用力向后划桨,船向前运动,是利用了二力平衡的原理 | |
D. | 用食醋除水垢,是由于水垢中的碳酸钙和氢氧化镁等能与酸反应 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 三只小船受到的浮力相等 | |
B. | 所装物体重量最大的小船浸入水中的体积最大 | |
C. | 所装物体重量最小的小船底部受到的水的压强最大 | |
D. | 若将水槽中的水换成盐水,三只小船所受的浮力均增大 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 海波、松香和铜都是晶体 | |
B. | 橡胶、玻璃和石墨都是绝缘体 | |
C. | 石油、过氧化氢和食盐水都是混合物 | |
D. | 甲烷、酒精和一氧化碳都是有机物 |
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A. | 使整个装置美观大方 | B. | 增大螺帽对工件的压强 | ||
C. | 减小螺帽对工件的压力 | D. | 增大工件受力面积,减小压强 |
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