如图所示,用70牛的拉力F恰能使质量为20千克的实心物体在水中缓慢上升,若物体的密度是2.5×103千克/米3,不计水的阻力、绳重和摩擦,问:(1)物体未被拉出水面时,滑轮组的机械效率是多少?(2)从物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化?试说明原因.
问题描述:
如图所示,用70牛的拉力F恰能使质量为20千克的实心物体在水中缓慢上升,若物体的密度是2.5×103千克/米3,不计水的阻力、绳重和摩擦,问:
(1)物体未被拉出水面时,滑轮组的机械效率是多少?
(2)从物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化?试说明原因.
答
已知:m=20kg ρ=2.5×103kg/m3 F=70N g=10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3求:(1)η=?(1)∵ρ=mV,∴物体的体积为V=mρ=20kg2.5×103kg/m3=8×10-3m3,物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×10...
答案解析:(1)已知物体质量和密度,可以得到体积;已知水的密度、物体体积,利用阿基米德原理得到物体受到的浮力;已知物体质量,可以得到重力;已知物体重力和受到的浮力,可以得到物体露出水面之前滑轮组对物体的拉力;已知承担物重的绳子段数、绳子*端受到的拉力和滑轮组对物体的拉力,可以得到物体露出水面以前滑轮组的机械效率;
(2)同一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越高.
考试点:滑轮(组)的机械效率.
知识点:此题是一道力学综合题,考查了滑轮组的特点、机械效率的计算及影响因素、重力的计算、密度公式的应用、阿基米德原理的应用,会正确计算物体露出水面以前受到的拉力,知道滑轮组机械效率的影响因素,是正确解答此题的关键.