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物理考题:工作人员用如图甲所示装置把水质监控仪器放入水中.第一次使仪器

更新时间:2024-01-15 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

工作人员用如图甲所示装置把水质监控仪器放入水中.第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中(A未露出水面),人对绳子竖直向下的拉力为F1,绳端的速度为v1,机械效率为η1;第二次把仪器B固定在A下方,A和B在水中匀速上升的过程中(A未露出水面),人对绳子竖直向下的拉力为F2,绳端的速度为v2,机械效率为η2;η1:η2=34:35.已知VA=VB=3×10-3m3,GA=3GB,GB=50N.拉力F1、F2做功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示.(不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg)Rys物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)A所受的浮力FRys物理好资源网(原物理ok网)

  (2)动滑轮的重GRys物理好资源网(原物理ok网)

  (3)求v1、v2的比值.Rys物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

解:(1)A所受的浮力FRys物理好资源网(原物理ok网)

F浮AgVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N;Rys物理好资源网(原物理ok网)

(2)B所受的浮力:Rys物理好资源网(原物理ok网)

F浮BgVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N,Rys物理好资源网(原物理ok网)

第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中,W有用=(GA-F浮A)h=(50N×3-30N)h=120Nh,W=120Nh+Gh,η1=,Rys物理好资源网(原物理ok网)

第二次把仪器B固定在A下方,A和B在水中匀速上升的过程中,W有用′=(GA+GB-F浮A-F浮B)h=(150N+50N-30N-30N)h=140Nh,W′=140Nh+Gh,Rys物理好资源网(原物理ok网)

η2=,根据η2;η1:η2=34:35,解得:G=30N;Rys物理好资源网(原物理ok网)

(3)由图象可知,P1===10W,P2===20W,Rys物理好资源网(原物理ok网)

F1===37.5N,F2===42.5N,根据P=FV变形得,Rys物理好资源网(原物理ok网)

===.Rys物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)A所受的浮力是30N;Rys物理好资源网(原物理ok网)

(2)动滑轮的重是30N;Rys物理好资源网(原物理ok网)

(3)v1、v2的比值是.Rys物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)已知VA=3×10-3m3,根据阿基米德定律即可求出A所受的浮力;Rys物理好资源网(原物理ok网)

(2)再求出B的浮力,不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中,W有用=(GA-F浮A)h,W=(GA-F浮A)h+Gh,然后用有用功和总功表示出η1,第二次把仪器B固定在A下方,A和B在水中匀速上升的过程中,W有用′=(GA+GB-F浮A-F浮B)h,W′=(GA+GB-F浮A-F浮B)h+Gh,然后用有用功和总功表示出η2,根据η2;η1:η2=34:35可求出动滑轮的重GRys物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据图象求出拉力F1、F2的功率,因不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,F1=,F2=,再根据P=FV变形可求出v1、v2的比值.Rys物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题的综合性很强,难度很大,所涉及的知识面比较广:有重力、拉力、浮力,滑轮组及其机械效率,功率的计算.解答本题的关键是要理清题意,要学会对物体进行受力分析.像解答这类题时,一定要沉着应对,切不可急于求成.Rys物理好资源网(原物理ok网)

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