物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中,用三个滑轮(每个滑轮受到的重力均为0.6N)和四个相同的浮筒B设计了如图所示装置。当浮筒B和表示沉船的物体A浸没在水中匀速上升时,
◎ 题目
物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中,用三个滑轮(每个滑轮受到的重力均为0.6 N)和四个相同的浮筒B设计了如图所示装置。当浮筒B和表示沉船的物体A浸没在水中匀速上升时,测得绳子自由端的拉力为F,滑轮组的机械效率η1=80%。浮筒B和物体A完全出水后,绳子自由端的拉力为F2。已知F1=F2,四个相同的浮筒排出水后的总重是动滑轮重的倍,浮筒B排出水后产生的浮力是其自重的5倍,不计绳重、轴摩擦和水的阻力。求: (1)浮筒B和物体A完全出水后,滑轮组匀速提升重物A的机械效率η2; (2)物体A的密度ρA。 |
◎ 答案
解:物体A和浮筒浸没在水中时,受力情况如图甲所示;物体A和浮筒出水后,受力情况如图乙所示;动滑轮先、后两次受力情况如图丙所示; |
(1)从图甲得:GA+GB= F拉1+ F浮,从图乙得:GA+GB=F拉2,从图丙得:2F1= F拉1+ GC, ∴2F1=GA+GB+ GC- F浮,从图丙得:2F2= F拉2+ GC, ∴2F2 =GA+GB+GC, , 8F浮 =5(GA+GB+GC) ①,物体A和浮筒浸没在水中时η1= 80%, , F浮=GA+GB- 4GC ②, ①、②两式联立解得: 3(GA +GB) =37GC, GA+ GB=GC =×0.6 N =7.4 N, GB=GC=×0.6 N =0.8 N, GA=7.4 N -0.8 N =6.6 N, 物体A和浮筒出水后, ; (2)F浮= GA +GB- 4GC = 6. 6 N +0. 8 N - 4×0. 6 N =5 N, F浮A= F浮- F浮B = F浮-5GB =5 N- 5 ×0. 8 N=l N, , ρA=×1×103 kg/m3 =6.6 ×103 kg/m3 。 |
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中,用三个滑轮(每个滑轮受到的重力均为0.6N)和四个相同的浮筒B设计了如图所示装置。当浮筒B和表示沉船的物体A浸没在水中匀速上升时,…”主要考查了你对 【滑轮(组)的机械效率】,【密度的计算】 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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