爱不 花朵
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(1)分别取石料、滑轮和杠杆为研究对象,其受力情况如图示,
石料的重力G石=ρVg=3×103kg/m3×10N/kg×(0.3m)3=810N,
石料所受的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.3m)3=270N,
拉力T1=G石-F浮=810N-270N=540N,
设石料在水中和完全离开水面后所上升的高度均为h,根据题意可得:
η1=
(G石−F浮)h
[(G石−F浮)+G轮]h=
810N−270N
810N−270N+G轮=
540N
540N+G轮,
η2=
G石h
(G石+G轮)h=
810N
810N+G轮,
η1
η2=
540N
540N+G轮
810N
810N+G轮=
83
84,
联立式可得G轮=20N,
工人的拉力为FA1=
T′1+G动
2=
T1+G动
2=
540N+20N
2=280N,
拉力的功率为p=Fnv=280N×2×0.2m/s=112W.
(2)分别取杠杆和配重为研究对象,两种状态下的受力情况分别如图示:
石料在水中时,FA1•OA=FB1•OB,FB1=280N×
1
2=140N,
因F′B1+N=GM,即p1L2=ρMgL3−F′B1,6500Pa•L2=ρMgL3−140N…①,
石料出水后,FA2•OA=FB2•OB,FB2=415N×
1
2=207.5N,
因F′B2+N′=GM,即p2L2=ρMgL3−FB2,4812.5Pa•L2=ρMgL3−207.5N…②,
联立①②两式可解得ρM=5×103kg/m3.
答:(1)石料在水中匀速上升过程中,工人拉绳的功率是112W;
(2)配重M的密度是5×103kg/m3.
点评:
本题考点: 功率的计算;密度的计算;杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率.
考点点评: (1)本题考查的知识面比较广,有功率的计算,密度的计算,杠杆平衡条件的应用及滑轮组的特点等.解决此题第一问关键是求出动滑轮的重力,分别写出η1和η2的表达式,依据η1:η2=83:84列出方程是突破口.
(2)解答本题第二问的关键是要理清题意,正确对物体进行受力分析,正确运用杠杆平衡条件和压强公式是解题的关键.
1年前
你能帮帮他们吗