如图所示,是用滑轮组打捞水中物体的示意图,已知物体A的体积为2×10-2m3.当用F1拉绳子自由端时,物体A在水内以0.1m/s的速度匀速上升(未出水面),滑轮
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如图所示,是用滑轮组打捞水中物体的示意图,已知物体A的体积为2×10-2m3.当用F1拉绳子自由端时,物体A在水内以0.1m/s的速度匀速上升(未出水面),滑轮
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如图所示,是用滑轮组打捞水中物体的示意图,已知物体A的体积为2×10
-2
m
3
.当用F
1
拉绳子自由端时,物体A在水内以0.1m/s的速度匀速上升(未出水面),滑轮组的机械效率为75%.当物体A完全在水外匀速上升时,加在绳子自由端的拉力为F
2
,此过程中滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,g取10N/kg.求:
(1)物体A在水中匀速上升时,拉力F
1
的功率;
(2)物体A的密度.
答案
(1)F
浮
=ρ
水
gV
排
=10
3
kg/m
3
×10N/kg×2×10
-2
m
3
=200N,
物体A在水中匀速上升时,由η=
W
有
W
总
=
G
A
-
F
浮
G
A
-
F
浮
+
G
动
可得:75%=
G
A
-200N
G
A
-200N+
G
动
即G
A
=200N+3G
动
-----①
当物体A完全在水外匀速上升时,由
η=
W
有
W
总
=
G
A
G
A
+
G
动
可得,80%=
G
A
G
A
+
G
动
,
G
A
=4G
动
-----②
由①②解得G
动
=200N,G
A
=800N,
故
F
1
=
G
A
-
F
浮
+
G
动
2
=
800N-200N+200N
2
=400N
;
υ
绳
=2υ
物
=2×0.1m/s=0.2m/s,
P=F
1
υ
绳
=400N×0.2m/s=80W.
(2)由G=mg可得,m
A
=
G
A
g
=
800N
10N/kg
=80kg,
物体A的密度:
ρ
A
=
m
A
V
=
80kg
2×1
0
-2
m
3
=4×10
3
kg/m
3
;
答:(1)物体A在水中匀速上升时,拉力F
1
的功率为80W;
(2)物体A的密度为4×10
3
kg/m
3
.
举一反三
如图所示,工人用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m,所用拉力为150N,求:
(1)工人使用动滑轮所做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)这个动滑轮的机械效率.
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|
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小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受到的地面的摩擦力F
1
=600N,小强所用拉力F=250N,则拉力F的功率为______W,该装置的机械效率是______.
题型:不详
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一台转速为2400r/min的四冲程单缸柴油机,若在每一次做功冲程中对外做功735J,则该柴油机的功率为______W.
题型:不详
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乙
=2G
甲
,甲受到的水平力是乙受到的水平力的3倍,甲的运动速度是乙的运动速度4倍,则外力对甲、乙两物体做功的功率之比是( )
A.1:24
B.12:1
C.4:1
D.1:3
题型:不详
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题型:不详
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