我國是世界上第一個成功完成海底沉船整體打撈工作的國家,圖甲是起重工程船將“南海1號”沉船打撈出水的情況.為分析打撈工作,我們可以將實際打撈過程簡化為如圖乙所示的滑輪組豎直向上提升水中的金屬物.已知正方體實心金屬物的體積V = 1×10-2m3,密度ρ金=7.9×103kg/m3, ρ水=1×103kg/m3.請問:
(1) 將正方體實心金屬物從水面下20m深處沿豎直方向勻速提升到離水面5m深處的過程中所用時間為50s,求物體在這段時間內(nèi)勻速運動的速度v;
(2) 若物體在水面下方勻速上升過程中拉力F做功的功率為234W,求此時繩子的拉力F;
(3) 物體在水面下方勻速上升過程中,滑輪組的機械效率為多少.(g=10N/Kg)
(1)0.3m/s (2)260N (3)88.5%
解析試題分析:(1)金屬物從水下20m深處勻速上升到距離水面5m深處,則金屬物運動的路程s物=20m-5m=15m,根據(jù)速度的公式可計算出金屬物上升的速度
(2)因為承擔物體重量的繩子的段數(shù)n=3,所以v繩=3V物=3×0.3m/s=0.9m/s
因為,所以繩子自由端拉力
(3)因為正方體實心金屬物的體積V = 1×10-2m3,密度ρ金=7.9×103kg/m3
所以金屬物的重量G=mg=ρ金Vg=7.9×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=790N;
又因為金屬物一直浸沒在水中,所以V排=" V" = 1×10-2m3
所以金屬物受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-2m3=100N
所以如下圖所示,由受力分析可知,整個滑輪組最下端繩子對物體的拉力F/=G-F浮=790N-100N=690N;
又因為承擔物體重量的繩子的段數(shù)n=3,所以s繩=3s物
所以滑輪組的機械效率
考點:速度的計算;滑輪(組)的機械效率;功率計算公式的應用
科目:初中物理 來源: 題型:計算題
(5分)如圖,質(zhì)量為60kg的工人用滑輪組提升重物,每個滑輪的重力均為50N,
(1)用滑輪組讓重力為250N的物體勻速上升2m的過程中,人做的有用功為多少?
(2)若繩子能夠承受的最大拉力為400N,重力提升過程中繩子重和摩擦對應的額外功始終占總功的10%,求滑輪組的最大機械效率.
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科目:初中物理 來源: 題型:單選題
學校舉行初三年級排球比賽,激發(fā)了同學們對排球有關(guān)問題的討論.下列說法中錯誤的是( 。
A.排球從空中下落,速度逐漸加快,其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 |
B.靜止在水平地面上的排球,它所受的重力與排球?qū)Φ孛娴膲毫κ且粚ζ胶饬? |
C.扣球時,手感覺有點痛,說明力的作用是相互的 |
D.排球被網(wǎng)彈回,是力改變了排球的運動狀態(tài) |
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
為安全起見,初學游泳者常使用一塊泡沫浮板,用雙臂把浮板壓入水中,借助浮板所受的浮力來輔助游泳.已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3,體積為3000cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)當浮板自由漂浮在水面上時,浮板受到的浮力的大小.
(2)浮板被壓沒入水中靜止時,浮板受到雙臂的壓力的大小.
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重6N,底面積100cm2,彈簧測力計的掛鉤上掛著重為27N的金屬塊,現(xiàn)將金屬塊浸沒水中,容器內(nèi)水面由20cm 上升到30cm(g=10N/kg).求:
(1)金屬塊未放入水中時(如圖所示),容器底部受到的水的壓強:
(2)金屬塊的密度;
(3)金屬塊浸沒水中靜止后彈簧測力計的示數(shù);
(4)金屬塊浸沒水中后(未于底部接觸),容器對桌面的壓強.
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
隨著人們生活水平的曰益提高,小汽車越來越多地走進了百姓人家,一輛使用汽油為燃料的小汽車,以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時,汽車發(fā)動機功率20KW.若小汽車行駛的距離為10km,汽油的熱值q=4.6×107J/kg,小汽車發(fā)動機的效率為25%.求小汽車在這段路程中:
(1)運動的時間;(2)發(fā)動機所做的功;(3)消耗汽油的質(zhì)量.
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
用如圖甲所示的滑輪組提升水中的物體M1,動滑輪A所受重力為G1,物體M1完全在水面下以速度v勻速豎直上升的過程中,卷揚機加在繩子自由端的拉力為F1,拉力F1做功的功率為P1,滑輪組的機械效率為;為了提高滑輪組的機械效率,用所受重力為G2的動滑輪B替換動滑輪A,如圖乙所示,用替換動滑輪后的滑輪組提升水中的物體M2,物體M2完全在水面下以相同的速度v勻速豎直上升的過程中,卷揚機加在繩子自由端的拉力為F2,拉力F2做功的功率為P2,滑輪組的機械效率為。已知:G1-G2=30N,-=5%,,M1、M2兩物體的質(zhì)量相等,體積V均為4×10-2m3,g取10N/kg,繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力均可忽略不計。
求:(1)物體M1受到的浮力F浮;
(2)拉力F1與F2之比;
(3)物體M1受到的重力G。
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示(滑輪組的繞繩未畫出),人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10秒,使繩端向下移動了1.5m,重物勻速上升了0.5m,已知滑輪組的機械效率為70%(g=10N/kg).
(1)按題意畫出滑輪組的繞繩.
(2)人所做功的功率多大?
(3)被吊起的重物質(zhì)量多大?
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