如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面.求:(1)若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,作用于绳端的拉力F是多少?(2)若匀速将重物A提升2m,拉力做的功是多少?(不计摩擦和动滑轮重)(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?

问题描述:

如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面.求:

(1)若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,作用于绳端的拉力F是多少?
(2)若匀速将重物A提升2m,拉力做的功是多少?(不计摩擦和动滑轮重)
(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?

(1)物体A受到的重力:G=ρvg=7.9×103kg/m3×10×10-3m3×10N/kg=790N,物体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10×10-3m3×10N/kg=100N;∵不计摩擦和动滑轮重,∴物体A受到的拉力:F=12(G-F浮)=3...
答案解析:(1)知道重物的体积和密度,利用密度公式和重力公式求金属块受到的重力;知道重物的体积(排开水的体积)和水的密度,利用阿基米德原理求金属块受到的浮力;再利用动滑轮的特点求出拉力大小.
(2)知道重物提升的高度求出拉力移动的距离,又知道拉力大小,利用功的公式求拉力做的功;
(3)求出滑轮对重物的拉力,知道重物提升的高度可求有用功,知道拉力和拉力移动的距离求出总功,最后利用机械效率的公式求滑轮的机械效率.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;功率、平均功率和瞬时功率.
知识点:本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、浮力的计算、有用功和总功的计算、机械效率的计算,涉及到动滑轮的使用,属于难题.