(2013•李沧区二模)如图甲所示的滑轮组匀速提升密度为2×103kg/m3的物体A时拉力为250N,机械效率为80%,

(2013•李沧区二模)如图甲所示的滑轮组匀速提升密度为2×103kg/m3的物体A时拉力为250N,机械效率为80%,人的重力为600N,双脚跟地面的接触面积为0.04m2
(1)物体A的重力多大?
(2)若改为密度为2.5×103kg/m3,体积为A物体的2倍的物体B,匀速提升时,对地面的压强多大?(写出解题思路,在图丙方框内画出图乙中人受力的示意图)
(3)若将B物体没入某液体中,匀速提升时人做功的功率为150W,在2s内物体B上升了0.4m,该液体的密度多大?
继续工作fg 1年前 已收到1个回答 举报

冬季不下雪 春芽

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解题思路:(1)已知滑轮组的机械效率、拉力大小、和绳子的段数,可以机械效率:η=
Gh/Fs]=[G/nF]变形式计算,物重;
(2)计算出B物体的质量、重力,进而求出人对绳子的拉力,结合受力分析,计算人对地面的压力,用p=[F/S]计算压强;
(3)根据功率利用W=Pt计算出所做总功,求出对绳子的拉力,计算出浮力的大小,利用浮力计算公式的变形式求液体密度.

(1)由:η=
W有用
W总=[Gh/Fs]=[Gh/Fnh]=[G/nF]得,GA=nηF=3×0.8×250N=600N;
(2)匀速拉力B物体时,人受到竖直向下的重力,绳子向下的拉力和地面对人向上的支持力,并在三个力的作用下处于平衡状态,三力平衡,力的示意图:

由:F=[1/n(G+G动)得,G=nF-G=3×250N-600N=150N;
A物体的质量:m=
G
g]=[600N/10N/kg]=60kg;A物体体积:VA=
mA
ρA=[60kg
2×103kg/m3=0.03m3
B物体的体积:VB=2VA=2×0.03m3=0.06m3;B物体的质量:mBBVB=2.5×103kg/m3×0.06m3=150kg;B物体所受重力GB=mBg=150kg×10N/kg=1500N;
匀速提升B物体时,对绳子的拉力与绳子对人向下的拉力相等:F=
1/n](GB+G)=[1/3](1500N+150N)=550N;
人堆地面的压力:FN=G+F=600N+550N=1150N;
人对地面的压强:p=
FN
S=[1150N
0.04m2=28750Pa;
(3)将B物体没入某液体中,提升B物体时所做总功:W′=Pt=150W×2s=300J;
绳子移动的距离:S=nh=3×0.4m=1.2m
由W=FS得,此时拉力:F′=
W′/S′]=[300J/1.2m]=250N;
F=GB+G-nF=1500N+150N-3×250N=900N;
由FgV得,
ρ=
F浮
V排g=[900N
0.06m3×10N/kg=1500kg/m3
答:(1)物体A的重力600N;
(2)若改为密度为2.5×103kg/m3,体积为A物体的2倍的物体B,匀速提升时,对地面的压强为28750Pa;人受力的示意图如上;
(3)若将B物体没入某液体中,匀速提升时人做功的功率为150W,在2s内物体B上升了0.4m,该液体的密度为1500kg/m3

点评:
本题考点: 重力的计算;压强的大小及其计算;阿基米德原理;功率计算公式的应用.

考点点评: 本题考查的知识点有关于密度、质量、绳子的拉力、压强、浮力和液体密度的计算,难度大,解题过程要细心.

1年前

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