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某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将圆柱形工件从深水中吊起至距水面某...

某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度,工件从刚接触水面到完全脱离水面用时5s,绳子作用在工件上端的拉力F随工件上升高度h变化的图象如图所示,不计水的阻力(ρ=1.0×103kg/m3,g10N/kg),求:

(1)如图所示,刚开始拉动时,工件上表面所受到水的压强大小?

(2)工件完全浸入在水中时所受浮力大小?

(3)工件完全浸入在水中时,拉力做功的功率是多少?

(4)工件的横截面积S是多大?

 

(1)1×105Pa;(2)1×104N;(3)1.6×104W(4)见解析 【解析】 (1)由图1知道,刚开始拉动时工件上表面距水面的高度是:h=10m, 上表面受到的压强是:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×10m=1×105 Pa; (2)由图1知道,当工件完全浸没在水中时,工件上端的拉力是:F拉 =4×104 N; 当工件完成离开水面时所受的拉力是: F拉'= G =5×104 N 所以,工件完全浸没在水中时所受的浮力是:F浮 =G-F拉=5×104 N-4×104N=1×104 N; (3)根据题意知道,工件的恒定速度是:v=s/t=12m−10m/5s=0.4m/s; 完全浸没在水中时工件上端的拉力是:F拉=4×104 N; 所以拉力的功率是:P=F拉v=4×104 N×0.4m/s=1.6×104 W。 (4)当工件完全浸没时,V物=V排=F浮/ρ水g=1×104N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1m3 由图知道,工件的高度是:h物=12m-10m=2m,所以,工件的横截面积是:S物=V物/h物 =1m3/2m=0.5m2。
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考点分析:
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如图所示,工人用小车沿斜面将质量m100 kg的物品匀速运送到最顶端处,已知斜面长L4 m,斜面高h1.5 m,工人沿斜面推车的推力F600 N,用时20 s(g10 N/kg)求:

(1)将小车匀速推上斜面的过程中,小车的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)

(2)工人将小车推上最顶端做的总功是多少?工人推力的功率是多少?

(3)该斜面的机械效率是多少?

 

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如图是提升货物的某升降机示意图。货厢内所装货物的重力是6 000 N,货厢的重力是2 000 N,若不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦。求:

(1)若升降机在30 s内将货厢和货物匀速提升6 m,则钢丝绳自由端拉力的功率是多少____

(2)(1)的情景中,若电动机的功率为2 kW,则该装置的效率为多少_____

(3)若用此装置提升的货物质量变大时,它的机械效率将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

 

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如图所示是某商场厕所的自动冲水装置浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的面积为80cm2(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,此时自锁装置锁住浮筒,水通过排水管流出冲洗厕所,水排完后自锁装置自动释放浮筒,再次蓄水。 (图中自锁装置未画出,  g10 N/kg

1)进水时,随着水箱内水位升高,盖片B受到水的压强逐渐_________________________(选填“减小”或“增大”);

2)当浮筒A刚好被浸没时,水对盖片B的压强_____和压力是多少_____?受到的浮力是多少_____

3)浮筒A的密度是多少______

 

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如图所示,工人用斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点.已知AB3m,BC1.2m,距地面高1.5m.试问:

(1)利用斜面搬运货物主要是为了______________

(2)货物在水平面上运动的速度为多少________

(3)水平推力做功的功率为多少 _________

(4)斜面的机械效率为多少___________

 

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如图所示,水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6 N的柱形薄壁容器,容器内装有20 cm深的某液体。将高为4 cm的圆柱体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10 N,当圆柱体完全浸入液体时弹簧测力计示数变为7.8 N. (筒内液体没有溢出,圆柱体未接触容器底,液体密度ρ1.1×103 kg/m3g10 N/kg)。求:

(1)圆柱体A逐渐浸入液体直至浸没的过程中,液体对容器底部的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)

(2)刚刚浸没时,圆柱体A下表面受到的压强;

(3)圆柱体A浸没时,容器对桌面的压强。

 

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