题目
题型:不详难度:来源:
ρ石=2.5×103kg/m3,取g=10N/kg,求:
(1)当人用120N的力拉绳端时,岸边地面对人的支持力为多大;
(2)在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比;
(3)当石材露出水面之前,人拉绳子的功率;
(4)此人用这个滑轮组提升重物的最大机械效率.
答案
工人的重力:
G人=m人g=70kg×10N/kg=700N,
动滑轮的重力:
G动=m动g=5kg×10N/kg=50N,
未露出水面滑轮组的机械效率:
η=
W有 |
W总 |
(G石-F浮)h |
(G石-F浮+G动)h |
G石-F浮 |
G石-F浮+G动 |
露出水面后滑轮组的机械效率:
η=
W有 |
W总 |
G石h |
(G石+G动)h |
G石 |
G石+G动 |
∵η1:η2=63:65,
即
ρ石Vg-ρ水Vg |
ρ石Vg-ρ水Vg+50N |
ρ石Vg |
ρ石Vg+50N |
将石块的密度和水的密度代入求得:
V石=0.04m3,
石块的重力:
G石=m石g=ρ石V石g=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=1000N,
(1)地面对人的支持力:
F=G人-F拉=700N-120N=580N;
(2)石材在水中,受到水的浮力,此时人的拉力最小,地面对人的支持力最大,
石材受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N,
F拉1=
1 |
3 |
1 |
3 |
650 |
3 |
地面的支持力:
F支1=G人-F拉1=700N-
650 |
3 |
1450 |
3 |
石材离开水面,此时人的拉力最大,地面对人的支持力最小,
F拉2=
1 |
3 |
1 |
3 |
地面的支持力:
F支2=G人-F拉2=700N-350N=350N;
F支1:F支2=
1450 |
3 |
(3)当石材露出水面之前,F拉1=
1 |
3 |
1 |
3 |
650 |
3 |
v=3×0.2m/s=0.6m/s
人拉绳子的功率:
P=F拉1v=
650 |
3 |
(4)重物露出水面后,滑轮组受到的向下的拉力最大,为F=G人=700N,
∵绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,
∴F=
1 |
3 |
∴G物=3F-G动=3×700N-50N=2050N,
η=
W有 |
W总 |
Gh |
Fs |
Gh |
F•3h |
G |
3F |
2050 |
3×700 |
答:(1)当人用120N的力拉绳端时,岸边地面对人的支持力为580N;
(2)在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21;
(3)当石材露出水面之前,人拉绳子的功率为130W;
(4)此人用这个滑轮组提升重物的最大机械效率为97.6%.
核心考点
试题【如图所示,质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,该滑轮组中动滑轮质量为5kg.当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时,石材仍沉在水】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.滑块滑到木板右端时的动能是F(s+L) |
B.滑动摩擦力对M做的功为μMgs |
C.滑动摩擦力对m、M做功的绝对值相等 |
D.此过程中产生的热量是μmgL |
A.汽车先作匀加速运动,再作变加速运动,最后作匀速运动 | ||
B.汽车的最大速度为vm=
| ||
C.汽车速度为v(v<vm)时的加速度a=
| ||
D.在时间t内汽车牵引力做的功W=Pt |
(1)当它以额定功率沿水平道路行驶时的最大速度;
(2)当它以额定功率从静止开始沿水平道路行驶,速度增加到20m/s时汽车的加速度.
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