如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重1.2×103N,密度为1.6×103kg/m3.测得物
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/09 02:47:20
如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重1.2×103N,密度为1.6×103kg/m3.测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:2.若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg.当物体出水面前,滑轮组的效率是______;物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率为______.
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/1e/81ec86316e6e8f1fc6a0ceaf2d326e75.jpg)
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(1)∵G=mg=ρVg,
∴物体的体积:
V=
G物
gρ物=
1200N
10N/kg×1.6×103kg/m3=0.075m3,
物体浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3=750N,
设物体在水中受到的拉力为F1,
∵F1+F浮=G,
∴F1=G-F浮=1200N-750N=450N,
设出水面前、后牵引力作用在绳端的拉力为F、F′,动滑轮的重力为G1,
∵不计摩擦、绳重及水的阻力,
∴物体出水面前:
F=
F1+G1
3=
450N+G1
3,------①
物体出水面后:
F′=
G+G1
3=
1200N+G1
3,------②
由①÷②式得:
1
2=
450N+G1
1200N+G1,
解得:G1=300N
根据①式得:F=
F1+G1
3=
450N+300N
3=250N
物体出水面前的机械效率:
η=
W有
W总×100%=
F1 h
F×3h×100%=
450N
3×250N×100%=60%
(2)物体出水面后,绳端受到的拉力:
F′=
G+G1
3=
1200N+300N
3=500N,
绳端移动的速度为:v′=3v=3×1m/s=3m/s,
拉力的功率,
P′=F′v′=500N×3m/s=1500W.
故答案为:60%; 1500W.
∴物体的体积:
V=
G物
gρ物=
1200N
10N/kg×1.6×103kg/m3=0.075m3,
物体浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3=750N,
设物体在水中受到的拉力为F1,
∵F1+F浮=G,
∴F1=G-F浮=1200N-750N=450N,
设出水面前、后牵引力作用在绳端的拉力为F、F′,动滑轮的重力为G1,
∵不计摩擦、绳重及水的阻力,
∴物体出水面前:
F=
F1+G1
3=
450N+G1
3,------①
物体出水面后:
F′=
G+G1
3=
1200N+G1
3,------②
由①÷②式得:
1
2=
450N+G1
1200N+G1,
解得:G1=300N
根据①式得:F=
F1+G1
3=
450N+300N
3=250N
物体出水面前的机械效率:
η=
W有
W总×100%=
F1 h
F×3h×100%=
450N
3×250N×100%=60%
(2)物体出水面后,绳端受到的拉力:
F′=
G+G1
3=
1200N+300N
3=500N,
绳端移动的速度为:v′=3v=3×1m/s=3m/s,
拉力的功率,
P′=F′v′=500N×3m/s=1500W.
故答案为:60%; 1500W.
如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重1.2×103N,密度为1.6×103kg/m3.测得物
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