雨点飘 春芽
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(1)对动滑轮和物体做整体受力分析,如图1,对定滑轮做受力分析如图2所示,
∵h=3m,S=0.02m2,
∴V=0.06m3,
∴F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N,
∵M全部浸没,则V=V排,
∴
GM
F浮=[ρgV
ρ水gV排=
ρ
ρ水=
GM/600N]=
4.5×103kg/m3
1.0×103kg/m3,
解得GM=2700N,
由已知可知:v=[s/t]=[15m−3m/3×60s]=[1/15]m/s,
∵P=[W/t]=[Fs/t]=F•3v=F×3×[1/15]m/s=160W,
∴F=[P/3v]=[160W
3×
1/15m/s]=800N;
(2)由平衡条件:F浮+3F=G轮+GM,可得G轮=600N+3×800N-2700N=300N,则T=2F+G轮=1600N+300N=1900N;
(3)η=
(GM−F浮)h
F拉×3h=
GM−F浮
GM+G轮−F浮×100%=[2700N−600N/2700N+300N−600N]×100%=[2100N/2400N]×100%=87.5%;
(4)F浮+3F=G动+GM,露出水面,浮力减小,拉力增大,每一段绳子的拉力最多增大到900N,以后绕在滑轮组上的绳子将拉断.此时的浮力为最小F浮最小=G动+GM-3F=300N+2700N-3×900N=300N,
∴p=
F1
S=
300N
0.02m2=1.5×104Pa.
答:(1)压强p的最小值为1.5×104Pa;
(2)拉力F的大小为800N;
(3)拉力T的大小为1900N;
(4)滑轮组机械效率η为87.5%.
点评:
本题考点: 液体的压强的计算;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.
考点点评: 本题为力学综合题,考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、滑轮组拉力的计算方法、力的合成的掌握和运用,是我们初中力学中比较难的题目.
1年前
1年前1个回答
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