如图所示,现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m(未露出水面),已知每个滑轮重G2=900N,不计绳重和各种摩擦,不计水的阻力.已知铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3,水的密度ρ
题目
如图所示,现将一重G
1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m(未露出水面),已知每个滑轮重G
2=900N,不计绳重和各种摩擦,不计水的阻力.已知铝的密度ρ
铝=2.7×10
3kg/m
3,水的密度ρ
水=1.0×10
3kg/m
3,g取10N/kg.求:
(1)滑轮组的机械效率多大?
(2)若绳端拉力的功率为P=540W,则铝块上升的速度为多大?
答案
(1)∵铝块重G
1=ρ
铝vg,
铝块的体积:
v=
=
=0.3m
3,
在水中铝块受到的浮力:
F
浮=ρ
水vg=1.0×10
3kg/m
3×0.3m
3×10N/kg=3000N,
滑轮组对铝块的拉力:
F=G
1-F
浮=8100N-3000N=5100N,
使用滑轮组做的有用功:
W
有用=Fh=5100N×2m=10200J,
不计绳重和各种摩擦,使用滑轮组做的额外功:
W
额=G
轮h=900N×2m=1800J,
W
总=W
有用+W
额=Fh+G
轮h=10200J+1800J=12000J,
滑轮组的机械效率:
η=
×100%=
×100%=85%;
(2)由题知P
总=
=540W,
做功时间:
t=
=
,
铝块上升的速度:
v=
=
=0.09m/s.
答:(1)滑轮组的机械效率85%;
(2)铝块上升的速度为0.09m/s.
举一反三
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
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