如图所示,工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M,滑轮A、B的质量均为3kg,滑轮C的质量与A、B不同,工人的质量为57kg。该工人利用滑轮组匀速提升重物M时,对绳端的拉力
◎ 题目
如图所示,工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M,滑轮A、B的质量均为3kg,滑轮C的质量与A、B不同,工人的质量为57kg。该工人利用滑轮组匀速提升重物M时,对绳端的拉力为F1,功率为P,滑轮A对工作台向下的拉力为FA,工人对工作台的压强为p1;若重物M浸没于水中,该工人利用滑轮组匀速提升水中的重物M,在M出水面之前,工人对工作台的压强为p2,滑轮组的机械效率为η,重物M在水中上升的速度为0.5m/s。已知重物M的质量为120kg,密度为2×103kg/m3,上升的速度始终为0.5m/s,p1:p2=16:11。(不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力,g取10N/kg)求: (1)重物M浸没在水中时所受的浮力F浮; (2)重物M在空中被匀速提升时,滑轮A对工作台向下的拉力FA和绳端拉力F1的功率P; (3)重物M在水中被匀速提升时,滑轮组的机械效率η(结果保留一位小数)。 |
◎ 答案
(1)600N;(2)890N;690W;(3)76.9% |
◎ 解析
试题分析:以物体M和滑轮C为研究对象,在空气中提升物体时B对C的拉力为T1,人受到工作面的支 持力为N1,此时人对地面的压力为N1′;在水中提升物体时B对C的拉力为T2,人受到工作面的支持力 为N2,此时人对地面的压力为N2′。受力分析图如下: 分析物体M和滑轮C 分析滑轮B 分析人 分析滑轮A 其中T1′=T1,T2′=T2,F1′=F1,F2′=F2,N1′=N1,N2′=N2,FA′=FA。 (1) (2)由图5得: 由图6得: 由图7得: ① ② 依题意得: ③ 将①、②式带入③式,其中,, 得: 由图8得: (3) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M,滑轮A、B的质量均为3kg,滑轮C的质量与A、B不同,工人的质量为57kg。该工人利用滑轮组匀速提升重物M时,对绳端的拉力…”主要考查了你对 【杠杆及其五要素】 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。- 最新内容
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