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物理考题:如图所示.用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物.重物

2024-01-14 10:38:00信息公告660

如图所示,用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物.重物质量m=185kg,体积V=50dm3,滑轮组的机械效率.η=0.9.如果不计摩擦和水的阻力,重物露出水面前,拉力F=________ N每个滑轮重________ N.

试题答案

490    147K4G物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)知道物体排开水的体积,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力.K4G物理好资源网(原物理ok网)

知道物体重和物体受到的浮力,通过受力分析求出动滑轮对物体的拉力.K4G物理好资源网(原物理ok网)

设物体在水面下升高的距离为h,求出有用功.K4G物理好资源网(原物理ok网)

由图知,求出物体升高h时,绳子自由端移动的距离.求出总功.K4G物理好资源网(原物理ok网)

根据机械效率公式,求出拉力F大小.K4G物理好资源网(原物理ok网)

(2)不计摩擦和绳重,不计水的阻力作用,知道动滑轮对物体的拉力和绳子自由端的拉力,根据F=(F+G)求出动滑轮的重.K4G物理好资源网(原物理ok网)

解答:(1)物体质量为185kg,物体的重力为:G=mg=185kg×9.8N/kg=1813N.K4G物理好资源网(原物理ok网)

物体的体积是50dm3,物体浸没在水中,物体受到的浮力为:K4G物理好资源网(原物理ok网)

FgV=1×103kg/m3×9.8N/kg×50×10-3m3=490N.K4G物理好资源网(原物理ok网)

动滑轮对物体的拉力:F=G-F=1813N-490N=1323N.K4G物理好资源网(原物理ok网)

设物体升高的距离为h,由三段绳子承担物体和动滑轮的重,所以绳子自由端移动的距离为:s=3h,K4G物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组对物体做的有用功为:W=Fh=1323N×h.K4G物理好资源网(原物理ok网)

绳子自由端拉力做的总功为:W=F?3h=3Fh.K4G物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组的机械效率为0.9,根据η=得,0.9=,所以F=490N.K4G物理好资源网(原物理ok网)

(2)F=(F+G),所以490N=(1323N+G),所以G=147N.K4G物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:490;147.K4G物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题考查了阿基米德原理、滑轮组的拉力和物重与动滑轮重的关系、机械效率、绳子自由端和物体升高距离的关系等,把浮力和滑轮组联系起来,综合性非常强,给解题带来难度.K4G物理好资源网(原物理ok网)