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物理必考如图甲.一质量为780kg的铁块.在拉力F作用下在空中以0.

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图甲,一质量为780kg的铁块,在拉力F作用下在空中以0.5m/s的速度匀速上升5秒,拉力F的功率为5200瓦.(不记摩擦,绳重及水的阻力)(ρ=7.8×103kg/m3f8o物理好资源网(原物理ok网)

(1)滑轮组机械效率为多少?f8o物理好资源网(原物理ok网)

(2)将铁块浸没在水中,如图乙,要匀速提升铁块,作用在绳的自由端拉力是多少?f8o物理好资源网(原物理ok网)

(3)若容器重为50kg,底面积为0.5m2,水深1m,水的质量为600kg,铁块浸没在如图乙容器的水中后,水面上升0.15m.求铁块浸没在容器的水中匀速上升时,容器对水平支持面的压强?(水不溢出)

试题答案

解:(1)拉力做的总功为:W=Pt=5200W×5s=26000J,f8o物理好资源网(原物理ok网)

物体的重力为:G=mg=780kg×9.8N/kg=7644N,f8o物理好资源网(原物理ok网)

物体升高的距离:h=vt=0.5m/s×5s=2.5m,f8o物理好资源网(原物理ok网)

有用功为:W=Gh=7644N×2.5m=19110J,f8o物理好资源网(原物理ok网)

η===73.5%.f8o物理好资源网(原物理ok网)

额外功为:W=W-W=26000J-19110J=6890J,f8o物理好资源网(原物理ok网)

动滑轮的重力为:G===2756N.f8o物理好资源网(原物理ok网)

(2)铁块的体积为:V===0.1m3f8o物理好资源网(原物理ok网)

铁块浸没在水中受到的浮力:FgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m3=980N,f8o物理好资源网(原物理ok网)

此时拉力大小为:F=(G-F+G)=(7644N-980N+2756N)=3140N.f8o物理好资源网(原物理ok网)

(3)水给铁块一个竖直向上的浮力,物体间力的作用是相互的,所以铁块给水一个竖直向下的压力,作用在容器底部,f8o物理好资源网(原物理ok网)

所以容器对水平面的压力为:F'=G+G+F=mg+mg+F=50kg×9.8N/kg+600kg×9.8N/kg+3140N=9510N,f8o物理好资源网(原物理ok网)

所以容器对水平面的压强为:p===19020Pa.f8o物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)滑轮组机械效率为73.5%.f8o物理好资源网(原物理ok网)

(2)将铁块浸没在水中,要匀速提升铁块,作用在绳的自由端拉力是3140N.f8o物理好资源网(原物理ok网)

(3)容器对水平支持面的压强是19020Pa.f8o物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)知道拉力的功率和时间,求出拉力做的总功.知道铁块的质量,求出重力.求出有用功.求出有用功和总功,求出滑轮组的机械效率.f8o物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道铁块的质量和密度,求出铁块的体积,铁块浸没在水中,求出铁块受到的浮力.铁块浸没在水中,铁块受到浮力作用,此时拉力大小为:F=(G-F+G).f8o物理好资源网(原物理ok网)

(3)物体间力的作用是相互的,铁块受到水的浮力,铁块给水一个向下的压力,此压力又作用在水平面上.f8o物理好资源网(原物理ok网)

水平面受到的压力等于水重和铁块对水的压力之和,又知道受力面积,求出水平面受到的压强.f8o物理好资源网(原物理ok网)

点评:(1)用滑轮组提升物体时,不计绳重和摩擦时,绳子自由端的拉力为:F=(G+G).f8o物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体浸没在水中,物体受到水竖直向上的浮力,物体间力的作用是相互的,物体给水一个竖直向下的压力,作用在容器的底部,这点学生不容易理解,容易出现错误.f8o物理好资源网(原物理ok网)

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