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如图所示,水池池壁是一个斜面,池里装有深度为4m的水,池底a点到水面b点之间的距离l为10m。现要将一块边长为0.1m的正方体铁块从池底a点匀速拉到b点,此过程中斜面的机械效

网友投稿  2022-03-02 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,水池池壁是一个斜面,池里装有深度为4m的水,池底a点到水面b点之间的距离l为10m。现要将一块边长为0. 1m的正方体铁块从池底a点匀速拉到b点,此过程中斜面的机械效率为70%。已知:ρ=1.0×103kg/m3和ρ=8.0×103kg/m3。求:

(1)铁块在池底时上表面受到水对它的压力
(2)将铁块从池底a点拉到b点所做的有用功
(3)拉动过程中铁块所受的阻力

◎ 答案

(1)390N (2)280J (3)12N

◎ 解析

(1) 铁块的上表面受到的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(4-0.1)m=3.9×104pa    (2分)
铁块的上表面受到的压力为:
F=PS=3.9×104pa×(0.1m)2=390N                          (1分)
(2)铁块受到的重力为:
G=mg=ρVg=8.0×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=80N     (1分)
铁块在水中受到的浮力为:
FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N     (1分)
对铁块所做的有用功为:
W=(G-F)h=(80-10)N×4m=280J        (1分)
(3)根据机械效率公式求出总功为:
W=W/η=280J/70%=400J           (1分)
求出额外功为:
W=W-W=400J-280J=120J    (1分)
拉动过程中铁块所受的阻力为:
f= W/l=120J/10m=12N       (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水池池壁是一个斜面,池里装有深度为4m的水,池底a点到水面b点之间的距离l为10m。现要将一块边长为0.1m的正方体铁块从池底a点匀速拉到b点,此过程中斜面的机械效…”主要考查了你对  【力的合成与应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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