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物理必考如图所示装置.物体B是密度为5×103kg/m3.体积为2d

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示装置,物体B是密度为5×103kg/m3,体积为2dm3的金属快,它在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着重180N的物体A在水平面上匀速运动.当用一个水平向左的力F1拉物体A,使物体B在水中匀速上升(物体B未露出水面)时,拉力F1的功率P1,滑轮组的机械效率为η1;把物体把B换成密度是9×103kg/m3,体积是1.25dm3的金属快C后,使物体C在水中匀速上升(物体C未露出水面),用另一个水平向左的力F2拉物体A,拉力F2的功率P2,在3s内使物体B匀速上升0.9m,此时滑轮组的机械效率为η2.已知:两次拉力F1:F2=10:11.(不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力,g取10N/kg),则tD6物理好资源网(原物理ok网)

A.G=10NtD6物理好资源网(原物理ok网)

B.η12=24/25tD6物理好资源网(原物理ok网)

C.f=20NtD6物理好资源网(原物理ok网)

D.P2=22WtD6物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

BtD6物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

A、知道物体B的密度和体积,利用重力公式和密度公式求物体B的重力,再利用阿基米德原理求浸没在水中受到的浮力,由题知,A匀速运动,不计绳重和摩擦,A受到的摩擦力f=(GB-F浮B+G),tD6物理好资源网(原物理ok网)

当用一个水平向左的力F1拉物体A,使物体B在水中匀速上升,F1-f=(GB-F浮B+G),可得F1=2f=(80N+G);tD6物理好资源网(原物理ok网)

当把物体把B换成金属快C后,使物体C在水中匀速上升,F2-f=(GC-F浮C+G),可得F2=(100N+G)+f,tD6物理好资源网(原物理ok网)

由于F1:F2=10:11,即(80N+G):(180N+2G)=10:11,可求动滑轮重;tD6物理好资源网(原物理ok网)

B、η1==,η2==,可求η1:η2tD6物理好资源网(原物理ok网)

C、求出了动滑轮重,可求f=(GB-F浮B+G);tD6物理好资源网(原物理ok网)

D、在3s内使物体B匀速上升0.9m,求出物体B上升速度,则物体A的速度vA=3vB,求出F2,利用P=Fv求P2tD6物理好资源网(原物理ok网)

解答:tD6物理好资源网(原物理ok网)

A、物体B的重力:tD6物理好资源网(原物理ok网)

GBBVBg=5×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=100N,tD6物理好资源网(原物理ok网)

在水中受到的浮力:tD6物理好资源网(原物理ok网)

F浮BVBg=1×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=20N,tD6物理好资源网(原物理ok网)

由题知,A匀速运动,tD6物理好资源网(原物理ok网)

∵不计绳重和摩擦,tD6物理好资源网(原物理ok网)

∴f=(GB-F浮B+G)=(100N-20N+G)=(80N+G),tD6物理好资源网(原物理ok网)

当用一个水平向左的力F1拉物体A,使物体B在水中匀速上升,tD6物理好资源网(原物理ok网)

F1-f=(GB-F浮B+G)=(100N-20N+G)=(80N+G),tD6物理好资源网(原物理ok网)

F1=2f=(80N+G),tD6物理好资源网(原物理ok网)

η1==,tD6物理好资源网(原物理ok网)

把物体把B换成金属快C后,使物体C在水中匀速上升,tD6物理好资源网(原物理ok网)

物体C的重力:tD6物理好资源网(原物理ok网)

GCCVCg=9×103kg/m3×1.25×10-3m3×10N/kg=112.5N,tD6物理好资源网(原物理ok网)

在水中受到的浮力:tD6物理好资源网(原物理ok网)

F浮CVCg=1×103kg/m3×1.25×10-3m3×10N/kg=1.25N,tD6物理好资源网(原物理ok网)

F2-f=(GC-F浮C+G)=(112.5N-11.25N+G)=(100N+G),tD6物理好资源网(原物理ok网)

F2=(100N+G)+f=(100N+G)+(80N+G)=(180N+2G),tD6物理好资源网(原物理ok网)

η2==,tD6物理好资源网(原物理ok网)

∵F1:F2=10:11,tD6物理好资源网(原物理ok网)

即(80N+G):(180N+2G)=10:11,tD6物理好资源网(原物理ok网)

解得:tD6物理好资源网(原物理ok网)

G=20N,tD6物理好资源网(原物理ok网)

B、η1====,tD6物理好资源网(原物理ok网)

η2====,tD6物理好资源网(原物理ok网)

η1:η2=:=24:25,故B正确;tD6物理好资源网(原物理ok网)

C、f=(GB-F浮B+G)=(100N-20N+G)=(80N+G)=(80N+20N)≈33.3N,故C错;tD6物理好资源网(原物理ok网)

D、在3s内使物体B匀速上升0.9m,vB==0.3m/s,tD6物理好资源网(原物理ok网)

物体A的速度:tD6物理好资源网(原物理ok网)

vA=3vB=3×0.3m/s=0.9m/s,tD6物理好资源网(原物理ok网)

F2=(180N+2×20N)=N,tD6物理好资源网(原物理ok网)

P2=F2vA=N×0.9m/s=66W,故D错.tD6物理好资源网(原物理ok网)

故选B.tD6物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、效率公式、阿基米德原理、使用滑轮组拉力F的计算,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学知识求解,利用好η=、P=Fv是本题的关键.tD6物理好资源网(原物理ok网)

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