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用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为76kg,M的体积为3×10-3m3,在M物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过
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用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为76kg,M的体积为3×10-3m3,在M物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小.求:(g=10N/kg)

(1)求物体M的重力?
(2)求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力?
(3)求滑轮组提升重物的机械效率?

(1)求物体M的重力?
(2)求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力?
(3)求滑轮组提升重物的机械效率?
▼优质解答
答案和解析
(1)物体M的重力:G=mg=76kg×10N/kg=760N;
(2)物体M浸没在水中,则V排=V=3×10-3m3,
物体M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N,
则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力:F拉=G-F浮=760N-30N=730N;
(3)由于物体未露出水面,物体受浮力作用,则滑轮组提升重物所做的有用功:
W有=(G-F浮)h=730N×10m=7300J;
货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,
由v=
可知,运动的时间:t=
=
=20s,
由图乙可知,此时拉力做的总功是8000J,
所以滑轮组提升重物的机械效率:
η=
×100%=
×100%=91.25%;
答:(1)物体M的重力为760N;
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为730N;
(3)滑轮组提升重物的机械效率为91.25%.
(1)物体M的重力:G=mg=76kg×10N/kg=760N;
(2)物体M浸没在水中,则V排=V=3×10-3m3,
物体M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N,
则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力:F拉=G-F浮=760N-30N=730N;
(3)由于物体未露出水面,物体受浮力作用,则滑轮组提升重物所做的有用功:
W有=(G-F浮)h=730N×10m=7300J;
货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,
由v=
| s |
| t |
| s |
| v |
| 10m |
| 0.5m/s |
由图乙可知,此时拉力做的总功是8000J,
所以滑轮组提升重物的机械效率:
η=
| W有 |
| W总 |
| 7300J |
| 8000J |
答:(1)物体M的重力为760N;
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为730N;
(3)滑轮组提升重物的机械效率为91.25%.
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