分析 (1)物體完全浸沒在水中時(shí)物體排開水的體積與物體體積相等,由阿基米德原理可求出物體的浮力;
(2)已知物體的質(zhì)量,利用G=mg求出重力;物體離開水面前受重力、拉力和浮力的作用,根據(jù)受力平衡求出物體對滑輪組的拉力G′;求出動滑輪的重力,由于繩重和摩擦不計(jì),則利用F=$\frac{1}{3}$(G+G動)求繩子的拉力.
(3)根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv即可求出上升的速度;
(4)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$求物體離開水面前(浸沒在水中)和物體離開水面后滑輪組的機(jī)械效率.
解答 解:(1)物體完全浸沒在水中時(shí),則V排=V物=0.9m3,
則浸沒在水中時(shí)物體受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m3=9×103N;
(2)物體重力:G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N;
物體離開水面前受重力、滑輪組對物體的拉力G′和浮力的作用,
根據(jù)受力平衡可知,物體的重:G=G′+F浮;
所以,G′=G-F浮=2×104N-9×103N=1.1×104N;
動滑輪的重力為:G動=m動g=400kg×10N/kg=4×103N;
由圖可知,動滑輪上的繩子股數(shù)為n=3,
由于繩重和摩擦不計(jì),
所以繩子的拉力為F=$\frac{1}{3}$(G′+G動)=$\frac{1}{3}$×(1.1×104N+4×103N)=5×103N;
(3)已知拉力F的功率P=3kW=3000W,
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得,繩端移動速度:
v=$\frac{P}{F}$=$\frac{2700W}{5×1{0}^{3}N}$=0.54m/s,
則物體上升的速度為:v′=$\frac{1}{3}$v=$\frac{1}{3}$×0.54m/s=0.18m/s;
(4)由于繩重和摩擦不計(jì),則η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$,
所以,物體離開水面前,滑輪組的機(jī)械效率:
η=$\frac{G′}{G′+{G}_{動}}$×100%=$\frac{1.1×1{0}^{4}N}{1.1×1{0}^{4}N+4×1{0}^{3}N}$×100%=73.3%.
物體離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率:
η′=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$×100%=$\frac{2×1{0}^{4}N}{2×1{0}^{4}N+4×1{0}^{3}N}$×100%=83.3%,
則物體離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率增大了83.3%-73.3%=10%.
故答案為:(1)9×103;(2)2×104;5×103;(3)0.18;(4)73.3%;10%.
點(diǎn)評 本題為力學(xué)綜合題,考查了學(xué)生對阿基米德原理、功率公式、效率公式的掌握和運(yùn)用,知識點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識.
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
實(shí)驗(yàn)序號 | 物距/cm | 像距/cm | 像的性質(zhì) |
1 | 20 | 6.7 | 倒立、縮小的實(shí)像 |
2 | 15 | 7.5 | |
3 | 10 | 10 | 倒立、等大的實(shí)像 |
4 | 7.5 | 15 | 倒立、放大的實(shí)像 |
5 | 4 | -- | 正立、放大的虛像 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B超檢查身體是利用聲傳遞能量 | |
B. | 電視遙控器是利用超聲波來控制電視機(jī)的 | |
C. | 使用隔音板是在傳播過程中減弱噪聲 | |
D. | 微波爐是利用次聲波加熱食物的 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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