【題目】如圖所示是打撈物體的模擬裝置。現(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩自由端以0.5m/s的速度勻速拉動(dòng)滑輪組,經(jīng)過5min將體積為0.1m3的物體由海底提升到海面,物體離開海面后鋼絲繩自由端的速度變?yōu)?/span>0.49m/s,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率比物體在海水中時(shí)增大了12%(不計(jì)物體的高度、繩重和摩擦,ρ=7.6×103kg/m3,g10N/kg,ρ海水1.0×103kg/m3)。求:

(1)物體浸沒在海水中受到的浮力;

(2)物體在海底時(shí)的深度;

(3)物體在海底時(shí)受到海水的壓強(qiáng);

(4)物體在海面下勻速上升過程中,該滑輪組的機(jī)械效率(不計(jì)動(dòng)滑輪體積)

【答案】(1)1000N;(2)30m;(3)3×105Pa;(4)94.3%。

【解析】解:(1)由阿基米德原理的公式得:Fρ海水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N;(2)因?yàn)閚=5,所以vv×0.5m/s=0.1m/s,則物體在海底時(shí)的深度:hvt=0.1m/s×5×60s=30m;(3)pρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa;(4)GmgρgV=7.6×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=7600N,設(shè)物體在水中時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率為P,鋼絲繩自由端的拉力為F,繩自由端的速度v=0.5m/s,則P=F×0.5m/s;離開水面后電動(dòng)機(jī)的功率為P1,鋼絲繩自由端的拉力為F1,繩自由端的速度v1=0.49m/s,則P1F1×0.49m/s;由物體在離開水面后電動(dòng)機(jī)的功率比物體在海水中時(shí)增大了12%可得P1P(1+12%),代入數(shù)據(jù)可得:F1×0.49m/s=F×0.5m/s(1+12%),解得:F1F,由圖知,n=5,不計(jì)繩重和摩擦,兩次的拉力分別為:FGF+G),F1G+G),可得:G+G)=×GF+G),G=8FG=8×1000N﹣7600N=400N,物體在海面下勻速上升過程中,動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力G﹣F所做的功為有用功,對(duì)動(dòng)滑輪重力做的功為額外功,所以η94.3%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】2017年11月14日,遵義市獲得“第五屆全國(guó)文明城市”稱號(hào),全市人民為之鼓舞。在創(chuàng)建全國(guó)文明城市的過程中,要求警察要不定點(diǎn)、不定時(shí)巡邏,為了減輕警察徒步巡邏帶來的工作壓力,相關(guān)部門為警察配備了如圖所示的巡邏車,其主要技術(shù)參數(shù)如表所示。若在某次巡邏工作中,該車的水平路面上勻速行駛12min通過的路程為4km(g取10N/kg)求:

整車裝備質(zhì)量

600kg

最大載重量

750kg

限乘人數(shù)

4人

最高時(shí)速

45km/h

(1)此段時(shí)間內(nèi)巡邏車的行駛速度為多少km/h

(2)該車前擋風(fēng)玻璃(可近似看成長(zhǎng)方體)采用一種新型的夾膠鋼化玻璃,此種玻璃硬度較大。若測(cè)得玻璃長(zhǎng)1.5m、寬1m、厚0.4cm,質(zhì)量為15kg,則此種玻璃的密度為多少g/cm3;

(3)已知巡邏車中只有兩名警察,且每名警察的質(zhì)量均為60kg,巡邏車所受的總重力為7.3×103N,則該車所載物體的質(zhì)量為多少kg。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖甲所示,放在水平地面上的物體A受到水平向右的力F的作用力F的大小以及物體A的運(yùn)動(dòng)速度大小v隨時(shí)間t的變化情況如圖乙、丙所示根據(jù)圖像信息回答:

(1)當(dāng)t=7s時(shí),物體A受到的摩擦力f的大小為 N,方向?yàn)?/span>

(2)當(dāng)F=10N時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)為40cm、重為10N的勻質(zhì)杠桿可繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F,將杠桿緩慢地由與水平方向夾角為30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在這個(gè)過程中,力F的大小將_____(選填增大”、“不變減小),力F所做的功為_____J。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,已知電源電壓為3V,小燈泡額定電壓為2.5V,圖甲是未連接完整的實(shí)驗(yàn)電路。

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整______(要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí),小燈泡變亮)

(2)閉合開關(guān)后,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示時(shí),其示數(shù)為_____V。

(3)改變滑片P的位置,獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,如下表所示。由表可知,隨著電壓的增大,小燈泡的電功率_____(選填增大”、“不變減小”)。

(4)根據(jù)上表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出I﹣U關(guān)系圖象__________。

(5)根據(jù)圖線可求得,當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.2V時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為_____W(結(jié)果保留一位小數(shù))。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在生活中,我們有時(shí)會(huì)遇到以下幾種情況,在下述情況中可能引起家庭電路中空氣開關(guān)跳閘的是( 。

(1)電路中增加大功率的用電器;

(2)插座中的兩個(gè)線頭相碰;

(3)開關(guān)中的兩個(gè)線頭相碰;

(4)戶外輸電線絕緣皮破損。

A. (1)和(2) B. (2)和(3) C. (1)和(3) D. (2)和(4)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有一內(nèi)徑2 cm的圓環(huán)和一直徑為0.6 cm的圓柱形鉛筆.僅用這些器材,你如何較精確地測(cè)出一足夠長(zhǎng)且厚薄均勻的紙帶的厚度?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s,滑輪組的機(jī)械效率為80%,則在此過程中,下列說法正確的是(

A. 繩子自由端移動(dòng)的距離為3m B. 有用功為400J

C. 拉力F的功率為9W D. 物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為72N

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】下表是某些介質(zhì)中的聲速v

介質(zhì)

v(m/s)

介質(zhì)

v(m/s)

水(5℃)

1450

3230

水(15℃)

1470

軟橡膠(常溫)

40至50

水(20℃)

1480

軟木

500

海水(25℃)

1531

鐵(棒)

5200

(1)分析表格的信息,推斷聲速大小可能跟哪些因素有關(guān)?_____________________.

(2)設(shè)海水溫度為25℃,在海面用超聲測(cè)位儀向海底垂直發(fā)射聲波,經(jīng)過2s后收到回波,計(jì)算出海水深度為_____________

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同步練習(xí)冊(cè)答案