如图是某科技小组设计的滑轮组模型装置．滑轮组由电动机提供动力，在实验室中小明和他的同学进行了如下实验：在底面积为300c
如图是某科技小组设计的滑轮组模型装置．滑轮组由电动机提供动力，在实验室中小明和他的同学进行了如下实验：在底面积为300cm2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体，铝块A完全浸没在液体中匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为η1；铝块A全部露出液面后匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为η2．已知铝块A的质量为2.7kg，铝块A离开液面前后，液体对容器底部的压强变化了400Pa，η1与η2之比为5：6，细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对铝块A的阻力均忽略不计，铝的密度为2.7×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）铝块露出液面前电动机所提供的拉力F1；
（2）离开液面后如果铝块A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机所提供的拉力F2的功率．
（1）铝块露出液面前电动机所提供的拉力F1；
（2）离开液面后如果铝块A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机所提供的拉力F2的功率．
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解题思路：（1）知道铝块的质量和铝的密度，利用密度公式求铝块的体积，利用重力公式求铝块重，
铝块A完全浸没在液体中和铝块A全部露出液面后，液体对容器底部的压力变化量就是铝块受到的浮力，则F浮=△F=△ps，铝块在液体中滑轮组的机械效率η1=
=
，铝块离开液体面η2=
=
，由于η1：η2=5：6，可求动滑轮重，细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对铝块A的阻力均忽略不计，根据
F=[1/3]（G铝+G轮-F浮）求F1大小；
（2）铝块离开液体面，利用F=[1/3]（G铝+G轮）求拉力大小，再求出拉力F2移动速度，利用P=Fv求F2做功功率．
铝块A完全浸没在液体中和铝块A全部露出液面后，液体对容器底部的压力变化量就是铝块受到的浮力，则F浮=△F=△ps，铝块在液体中滑轮组的机械效率η1=
| W有 |
| W总 |
| G铝−F浮 |
| G铝−F浮+G动 |
| W有 |
| W总 |
| G铝 |
| G铝+G动 |
F=[1/3]（G铝+G轮-F浮）求F1大小；
（2）铝块离开液体面，利用F=[1/3]（G铝+G轮）求拉力大小，再求出拉力F2移动速度，利用P=Fv求F2做功功率．
（1）V铝=
m铝
ρ铝=[2.7kg
2.7×103kg/cm3=1×10-3m3，
G铝=m铝g=2.7kg×10N/kg=27N，
由题知铝块在液体中受到的浮力：
F浮=△F=△ps=400Pa×3×10-2m2=12N，
η1=
W有
W总=
G铝-F浮
G铝-F浮+G动=
27N-12N
27N-12N+G动=
15N
15N+G动，
η2=
W有
W总=
G铝
G铝+G动=
27N
27N+G动，
∵
η1
η2=
15N
15N+G动
27N
27N+G动=
5/6]
∴G动=9N，
F1=[1/3]（G铝+G轮-F浮）=[1/3]（27N+9N-12N）=8N；
（2）F2=[1/3]（G铝+G轮）=[1/3]（27N+9N）=12N，
拉力F2移动速度：
v=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力F2做功功率：
P=F2v=12N×0.3m/s=3.6W．
答：（1）铝块露出液面前电动机所提供的拉力为8N；
（2）离开液面后如果铝块A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机所提供的拉力F2的功率为3.6W．
点评：
本题考点： 功率的计算；密度公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率．
考点点评： 本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式、效率公式的掌握和运用，本题关键：一是知道铝块在液体中、离开液体面时使用滑轮组的有用功、总功；二是利用P=Fv；三是利用好“细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对铝块A的阻力均忽略不计时，F=[1/3]（G铝+G轮-F浮）”．
1年前
10
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（2011•北京）某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示．
1年前1个回答
你能帮帮他们吗