如图所示,是用滑轮组打捞水中物体的示意图,已知物体A的体积为2×10-2m3.当用F1拉绳子自由端时,物体A在水内以0.

1个回答

  • 解题思路:先根据求出A受到的浮力FgV,然后根据η=

    W

    W

    =

    G

    A

    F

    G

    A

    F

    +

    G

    表示出A的重力和动滑轮重力的关系;

    当物体A完全在水外匀速上升时,根据

    η=

    W

    W

    =

    G

    A

    G

    A

    +

    G

    表示出A的重力和动滑轮重力的关系,并联立关系式求出A的重力和动滑轮的重力;并进一步求出拉力F1以及绳移动的速度,最后根据P=Fv和密度公式即可求出拉力的功率和A的密度

    (1)FgV=103kg/m3×10N/kg×2×10-2m3=200N,

    物体A在水中匀速上升时,由η=

    W有

    W总=

    GA−F浮

    GA−F浮+G动可得:75%=

    GA−200N

    GA−200N+G动

    即GA=200N+3G-----①

    当物体A完全在水外匀速上升时,由η=

    W有

    W总=

    GA

    GA+G动可得,80%=

    GA

    GA+G动,

    GA=4G-----②

    由①②解得G=200N,GA=800N,

    故F1=

    GA−F浮+G动

    2=[800N−200N+200N/2=400N;

    υ=2υ=2×0.1m/s=0.2m/s,

    P=F1υ=400N×0.2m/s=80W.

    (2)由G=mg可得,mA=

    GA

    g]=[800N/10N/kg]=80kg,

    物体A的密度:ρA=

    mA

    V=

    80kg

    2×10−2m3=4×103kg/m3

    答:(1)物体A在水中匀速上升时,拉力F1的功率为80W;

    (2)物体A的密度为4×103kg/m3

    点评:

    本题考点: 功率的计算;密度的计算;滑轮(组)的机械效率.

    考点点评: 本题综合了受力分析、力的合成及密度、功率的计算,计算量较大,对学生要求较高.