满分5 > 初中物理试题 >

如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,在被打捞的物体没有露出水面...

如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,在被打捞的物体没有露出水面之前,牵引车以2m/s的速度匀速行驶,对绳的拉力为F1,F1的功率为P1;当被打捞的物体完全露出水面后,牵引车以6m/s的速度匀速行驶,对绳的拉力为F2,F2的功率为P2.已知物体重1.2×104N,体积为0.63m3,P2=6P1.若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg.
求:(1)被打捞的物体浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)在整个打捞过程中,滑轮组的最大机械效率是多少?

manfen5.com 满分网
(1)已知物体完全浸没在水中和物体的体积,利用公式F浮=ρ液gV排可以计算物体所受浮力. (2)机械效率的高低,是机械的重要性能指标,它表示的是有用功在总功中所占比例的大小.要计算滑轮组的最大机械效率,首先要明确影响滑轮组机械效率的因素.在不计摩擦、绳重及水的阻力时,滑轮组的效率与动滑轮重和物重有关. 物体浸没在水中,在不计摩擦、绳重及水的阻力使用滑轮组时,承担物重的绳子有3股,提起物体所用拉力F1用F1=(G-F浮+G)计算;物体离开水面后,在不计摩擦、绳重时,提起物体使用拉力F2用F2=(G+G)计算.物体浸没在水中和离开水面后,已知拉力功率和拉动速度,利用公式F=可以得到前后两次拉力之比;不论物体在哪里,动滑轮重不变,利用公式G=3F-G,可以得出动滑轮重G;物体离开水面,利用公式F=(G+G)计算出拉力F2;最后,利用η=计算拉力的最大效率. 【解析】 (1)物体受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.63m3=6.3×103N; (2)物体在水面以下上升过程中,拉力做有用功,目的是克服物重和物体所受浮力之差; 物体离开水面上升过程中,拉力做的有用功,目的是克服物重.前后两次动滑轮重一定,所以物体在离开水后,滑轮组的机械效率最大. 由于P=Fv,所以物体在水中时,P1=F1v1,在水面以上时,P2=F2v2; 因为P2=6P1,即F2v2=6F1v1,所以F2=2F1. 不计摩擦、绳重和水的阻力时,物体在水中受到重力、浮力和拉力的作用匀速上升,此时F1=(G+G-F浮); 物体离开水面上升过程中,受重力和拉力作用,此时F2=(G+G). 把F2=2F1代入得(G+G)=(G+G-F浮) 即(1.2×104N+G)=(1.2×104N+G-6.3×103N) 解得动滑轮重G=600N 当物体离开水面上升过程中 F2=(1.2×104N+600N)=4200N 所以滑轮组的最大机械效率为 η======95% 答: (1)被打捞的物体浸没在水中时受到的浮力是6.3×103N;     (2)在整个打捞过程中,滑轮组的最大效率是物体出水面后的机械效率,等于95%
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
一个质量是200g的铁球,温度从50℃升高到100℃,求它吸收的热量.[已知:铁的比热容等于0.46×103J/](3分.
查看答案
一艘潜水艇在东海某地执行完成任务后,返回长江某基地.潜水艇在海面下和江面下悬浮时,所受浮力的大小相等吗?为什么?哪种情况所受的重力大呢?
查看答案
李明想探究“通过导体的电流与它两端电压的关系”,他手边只有20Ω的定值电阻一个,电流表一个,J1202型学生电源一个(可以提供2V、4V、6V、8V、10V、12V、14V电压),开关一个,导线若干.请你利用上述器材帮助李明设计一个实验,探究“通过导体的电流与它两端电压的关系”,画出实验电路图,写出实验步骤.
查看答案
小东想估测出某种油的密度ρ,他手边的测量工具只有刻度尺.小东利用身边的器材设计出一个实验方案.首先找一根直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图所示.下面是小东测出ρ的部分实验步骤,请你按照小东的实验思路,将实验步骤补充完整.
(1)用刻度尺测出OE的长度L
(2)把金属块B浸没在待测油中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡;
(3)______
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ的表达式为:______

manfen5.com 满分网 查看答案
小明同学在利用如图所示电路探究串联电路中电压的规律时,测量R1两端电压U1和R2两端电压
U2的实验数据如下表所示,根据表中数据可以归纳出在该串联电路中,电压U2和U1的关系为:______
实验数据表
U1/V54.543.532.521.5
U2/V11.522.533.544.5


manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.