早教吧作业答案频道 -->其他-->
某人重70千克,用如图18所示的滑轮组打捞水中的石材,当他用120N的力拉绳子时,未能拉起石材,拉力持续增大,最终物体始终以0.2m/s的速度被拉起,已知动滑轮质量为5千克,石材未出水面
题目详情
某人重70千克,用如图18所示的滑轮组打捞水中的石材,当他用120N的力拉绳子时,未能拉起石材,拉力持续增大,最终物体始终以0.2m/s的速度被拉起,已知动滑轮质量为5千克,石材未出水面时,滑轮组的机械效率为η1 石材完全出水面后的机械率为η2,在打捞的过程中,地面对人的最大支持力与最小支持力之比是29:21,ρ水=1.0×103Kg/m3 ρ石=2.5×103Kg/m3 g取10N/Kg,不计滑轮组内部的摩擦和绳重.求:
(1)当人以120N的力拉绳子时,池底对石材的支持力变化了多少?
(2)求:η1:η2
(3)当石材完全离开水面后,拉力做功的功率是多少?
(1)当人以120N的力拉绳子时,池底对石材的支持力变化了多少?
(2)求:η1:η2
(3)当石材完全离开水面后,拉力做功的功率是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)动滑轮重力G动=m动g=5kg×10N/kg=50N,
人用120N的力拉绳端前后对人和动滑轮受力分析如图1、2、3所示:
池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化:
△F支=T=3F-G动=3×120N-50N=310N;
(2)石材浸没在水中时,对动滑轮受力分析如图4所示:
人拉绳端的力F拉1=
,其中石材所受浮力F浮=ρ水gV排=
ρ水,
石材在空气中时,受力分析如图5所示:
人拉绳端的力F拉2=
,
设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1,石材在空气中时地面对人的最小支持力为N2,
所以对于石材浸没在水中和在空气中分别有
G人=N1+F拉1′,G人=N2+F拉2′,
因为F拉1′与F拉1大小相等,F拉2′与F拉2大小相等,且N1:N2=29:21,
代入数据解得:G石=1000N,F浮=400N,
石材浸没在水中时滑轮组的机械效率η1=
,
石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率η2=
,
所以
=
×
=
×
=
;
(3)人拉绳的功率:P=F拉2×nv=(G物+G动)v物=(1000N+50N)×0.2m/s=210W.
答:(1)与打捞前相比,当人用120N的力拉绳端时,水池底部对石材的支持力变化了310N;
(2)η1与η2的比值为63:65;
(3)当石材完全露出水面以后,人拉绳子的功率为210W.
人用120N的力拉绳端前后对人和动滑轮受力分析如图1、2、3所示:
池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化:
△F支=T=3F-G动=3×120N-50N=310N;
(2)石材浸没在水中时,对动滑轮受力分析如图4所示:
人拉绳端的力F拉1=
G石+G动−F浮 |
3 |
G石 |
ρ石 |
石材在空气中时,受力分析如图5所示:
人拉绳端的力F拉2=
G石+G动 |
3 |
设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1,石材在空气中时地面对人的最小支持力为N2,
所以对于石材浸没在水中和在空气中分别有
G人=N1+F拉1′,G人=N2+F拉2′,
因为F拉1′与F拉1大小相等,F拉2′与F拉2大小相等,且N1:N2=29:21,
代入数据解得:G石=1000N,F浮=400N,
石材浸没在水中时滑轮组的机械效率η1=
G石−F浮 |
G石+G动−F浮 |
石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率η2=
G石 |
G石+G动 |
所以
η1 |
η2 |
G石−F浮 |
G石+G动−F浮 |
G石+G动 |
G石 |
1000N−400N |
1000N+50N−400N |
1000N+50N |
1000N |
63 |
65 |
(3)人拉绳的功率:P=F拉2×nv=(G物+G动)v物=(1000N+50N)×0.2m/s=210W.
答:(1)与打捞前相比,当人用120N的力拉绳端时,水池底部对石材的支持力变化了310N;
(2)η1与η2的比值为63:65;
(3)当石材完全露出水面以后,人拉绳子的功率为210W.
看了 某人重70千克,用如图18所...的网友还看了以下:
1.某品牌酸奶中蛋白质大约占3%,脂肪大约占2.5%,乳含量大约占80%.125克酸奶中蛋白质、脂 2020-04-07 …
下列溶液中,溶质的质量分数最大的是?A、100克10%的某溶液中再溶解10克溶质B、100克10% 2020-04-09 …
英语翻译世界科技百年1900年,普朗克提出了量子论.后经爱因斯坦于1905年提出光量子概念、玻尔于 2020-04-27 …
图中字母G、D、H代表的国家分别是()A.伊拉克沙特阿拉伯埃及B.叙利亚沙特阿拉伯科威特C.埃及沙 2020-05-13 …
与水有关的作文克淀粉类克雷萨快点快点老熟客了 到拉萨康德里克斯了点卡了圣诞快乐;到拉萨凯迪拉克德拉 2020-05-16 …
阅读下列材料:有资料显示,美国在海湾战争中向伊拉克投掷94万多枚贫铀弹,总重量约320吨,对伊拉克 2020-05-16 …
如何理解下面的两句话:某元素质量=某物质质量*某元素质量分数;9克的水有1克氢元素和8克氧元素. 2020-06-23 …
国际上钻石的重量计量单位为克拉.已知某种钻石的价值v(美元)与其重量w(克拉)的平方成正比,且一颗 2020-06-30 …
“联合国军”总司令克拉克在某停战协定上签字时说:“错误的地点、错误的时间和错误的对象,进行一场错误的 2020-11-07 …
1.2014年6月,一个叫“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”的恐怖组织在伊拉克异军突起,接连攻陷伊拉克北部费 2020-11-27 …