【題目】如圖所示是人們用牽引吊通過滑輪組從水中吊起貨物A時的情景,g=10N/kg.
(1)若貨物A質(zhì)量為1.5t,體積為0.6m3 , 將貨物勻速從水中提起(未露出水面),試計算貨物受到的拉力.(水的阻力忽略不計)
(2)當(dāng)把貨物A整體拉離水面后,滑輪組的機械效率為80%,牽引車對滑輪組拉力的功率為7.5kW,求貨物上升的速度.
【答案】
(1)解:貨物A的質(zhì)量m=1.5t=1.5×103kg,
貨物A的重力:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,
因為貨物A未露出水面時浸沒在水中,
所以貨物A排開水的體積:V排=V=0.6m3,
則貨物A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N,
貨物A勻速從水中提起(未露出水面),
根據(jù)力的平衡條件可知,貨物A受到的拉力:F=G﹣F浮=1.5×104N﹣6×103N=9×103N
答:貨物受到的拉力為9×103N
(2)解:由圖可知,連接動滑輪繩子的股數(shù)n=3,
貨物A整體拉離水面后,由η= = = 得繩子自由端拉力:
F′= = =6250N,
牽引車對滑輪組拉力的功率P=7.5kW=7500W,
由P= = =Fv得,繩子自由端移動的速度:
v繩= = =1.2m/s,
所以貨物上升速度:
v物= v繩= ×1.2m/s=0.4m/s.
答:貨物上升的速度為0.4m/s.
【解析】(1)貨物A未露出水面時,受到重力、浮力和拉力作用,這三個力平衡,根據(jù)力的平衡條件求出貨物受到的拉力大小;(2)貨物A整體拉離水面后,根據(jù)η= ×100%= ×100%= ×100%的變形公式F= 求出繩子自由端的拉力,
然后根據(jù)P= = =Fv的變形公式v= 求出繩子自由端的速度,從而計算出貨物上升速度.
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用滑輪組繩子拉力的計算和滑輪(組)的機械效率的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔(dān),用n 表示.2、確定重物的上升距離,和拉力F 的繩端的移動距離;重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是:nh;3、看是否計動滑輪的重力.(繩重與摩擦一般情況都不計)當(dāng)不計動滑輪重力時,拉力F = (1/n)G物 ;當(dāng)計動滑輪重力時,拉力F = (1/n)(G物 + G輪);關(guān)于滑輪組機械效率的計算:W有用 = G·h;W總 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W總 (2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF).
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【題目】一位體重為500N的同學(xué)在跳繩測試中,1min跳180次,每次騰空的最大高度平均為4cm,則他在跳繩過程中,克服重力做功的平均功率是( )
A.60W
B.3.6×103W
C.6×103W
D.3.6×105W
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【題目】學(xué)習(xí)浮力知識后,小華想制作個密度計,他制作步驟如下:
a、取一根飲料吸管,將一些鐵絲從吸管的下端塞入作為配重,并用石蠟將吸管的下端封起來.
b、將其漂浮在水中,在吸管上標(biāo)出水面的位置,測出該位置到吸管下端的距離,即吸管浸入水中的深度H=5cm.如圖所示.
c、推導(dǎo):設(shè)吸管橫截面積為S,在水中漂浮,故浮力與重大成就力二力平衡,所以G=ρ水gSH.若漂浮在其它液體中,則浸入的深度h會因液體密度的改變而改變,但浮力仍與重力平衡,即G=ρ液gSh.
d、根據(jù)以上推導(dǎo)的公式,可計算出液體密度與下表中的密度相等時,簡易密度計浸入的深度h(取密度的單位為g/cm3)
e、小華做了五次實驗,獲得的數(shù)據(jù)如下:
實驗次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
液體密度ρ/(gcm﹣3) | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | |
浸入的深度h/(cm) | 6.3 | 5.6 | 5 | 4.5 | 4 |
(1)小華制作密度計的原理是利用了物體漂浮在液面時,浮力重力(選填“大于”、“小于”或“等于”).步驟a中,將一些鐵絲從吸管的下端塞入作為配重是為了降低吸管的 , 從而讓它能夠豎直的漂浮在液面上.
(2)通過對步驟c的分析,請推導(dǎo)出漂浮在ρ液液體中時,浸入深度h=(用ρ水、ρ液、H表達).在第5次試驗中,觀察到該密度計浸入某種液體的深度是4cm,則該液體的密度是千克/米3 .
(3)分析表中數(shù)據(jù)或制作的密度計發(fā)現(xiàn):簡易密度計浸入液體的深度越大,表明液體的密度(填“越大”“越小”“不變”),密度計的刻度線分布(“是”或“不是”)均勻的.
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【題目】媽媽在蒸饅頭時,開鍋后改用“小火”.針對這種做法,下列說法中正確的是( )
A.水沸騰后,改用“小火”能更快的讓饅頭變熟
B.改用“小火”可以提高水的沸點
C.無論使用“大火”還是“小火”,水達到沸點后溫度都保持不變
D.用“大火”可以提高水的沸點,不應(yīng)該改用“小火”
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【題目】如圖所示,杠桿恰好在水平位置平衡.若每個鉤碼的質(zhì)量相同,在下列情況下,杠桿還能保持平衡的是( )
A.左、右鉤碼各增加一倍
B.左、右鉤碼各向支點移動一格
C.左、右鉤碼各減少一個
D.左、右鉤碼各遠離支點一格
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【題目】為了減弱噪聲,下列措施中不可行的是( )
A.將噪聲大的機器換成噪聲小的機器
B.在公路和住宅間設(shè)立屏障或植樹
C.在耳孔中塞上一團棉花
D.關(guān)閉所有的電源
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