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小明用几个完全相同的滑轮,设计了如图所示的实验装置,当它下端挂一个20N的重物时...

小明用几个完全相同的滑轮,设计了如图所示的实验装置,当它下端挂一个20N的重物时,测得绳子自由端的拉力为8N。(不计绳重和摩擦)求:

1)若物体上升的距离为0.2m,绳子自由端移动的距离______

2)该装置的机械效率______

3)每个滑轮的重力______

 

0.8m 62.5% 4N 【解析】 (1)由图可知,滑轮组中有两个动滑轮,可以分别对动滑轮进行研究 可得绳子自由端移动的距离s=2×2×h=4h=4×0.2m=0.8m (2)拉力做的总功W总=Fs=8N×0.8m=6.4J 有用功W有=Gh=20N×0.2m=4J 该装置的机械效率η=×100%=×100%=62.5% (3)额外功W额=W总-W有=6.4J-4J=2.4J 最下面的动滑轮上升高度为h,中间动滑轮上升高度为2h,不计绳重和摩擦,且各滑轮完全相同 由W额=G动h+G动×2h=3G动h可得动滑轮的重力 G动===4N  
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考点分析:
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一位工人利用如图所示的滑轮组提升底面积为0.5m2的长方体物块。他某次匀速提升物块时,所用拉力为600N,已知滑轮组的机械效率为80%,拉力的功率为420W,不计绳重和摩擦,求:

1)物重为多少______

2)重物上升的速度为多少______

3)当拉力为300N时,物块对地面压强是多少______

 

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如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器重9N;上下两部分的横截面积之比为14,高度均为10 cm;容器中倒入1.6 kg酒精,深度为8 cm。(ρ酒精=0.8×103kg/m3 g10 N/kg)求:

(1)酒精对容器底面的压强;

(2)容器对水平地面的压强;

(3)往容器内加酒精,酒精的深度为多少时,酒精对容器底面的压力与容器对地面的压力相等。

 

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如图所示,已知物体A为边长0.1 m的正方体,物体B的底面积为0.04 m2,高为0.5 m,质量为10 kg,容器的底面积为0.12 m2,现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,然后沿水平方向切物体B,切去的高度Δh与细线的拉力F的关系如图乙所示(g10 N/kg)(已知细线不伸长)求:

(1)物体A受到的浮力;

(2)物体A的密度;

(3)当物体AB恰好悬浮时,物体B被切去的质量为多少。

 

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如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,甲的底面积为4×102 m2,质量为24 kg,乙的体积为1×103 m3。求:

(1)甲的密度是多少?

(2)若将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压强为p1,若将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压强为p2,已知p24p1,求乙的密度是多少?

 

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如图所示,将密度为0.6 g/cm3、高度为10 cm、底面积为20 cm2的圆柱体放入底面积为50 cm2的容器中,并向容器内加水。(g10 N/kg)

(1)当水加到2 cm时,圆柱体排开水的体积为________ cm3,此时圆柱体受到的浮力为________N

(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,圆柱体处于________状态,此时圆柱体受到的浮力________圆柱体的重力;由题干条件可计算出圆柱体的重力为________N,则圆柱体此时受到的浮力为________N,圆柱体浸在水中的体积为________ cm3

(3)之后将圆柱体拿出容器,容器中水的高度减小________cm,水对容器底部的压强减小________Pa

 

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