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  • 如圖所示,小型牽引車(chē)通過(guò)滑輪組勻速打撈起深井中的物體,已知物體重1.2×103N,密度為1.6×103kg/m3

    如圖所示,小型牽引車(chē)通過(guò)滑輪組勻速打撈起深井中的物體,已知物體重1.2×103N,密度為1.6×103kg/m3
    若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力,g取10N/kg.(1)當(dāng)物體出水面前,繩子的拉力是多少 (2)物體出水后上升的速度為1m/s 牽引車(chē)?yán)Φ墓β蕿槎啻?
    物理人氣:802 ℃時(shí)間:2020-01-25 09:20:13
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)∵G=mg=ρvg,
    ∴物體的體積:
    v=
    G物
    gρ物
    =
    1.2×103N
    10N/kg×1.6×103kg/m3
    =0.075m3,
    物體在水中受到的浮力:
    F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3=750N,
    設(shè)物體在水中受到的拉力為F1,
    ∵F1+F浮=G,
    ∴F1=G-F浮=1200N-750N=450N,
    設(shè)出水面前、后牽引力作用在繩端的拉力為F、F′,動(dòng)滑輪的重力為G1,
    ∵不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力
    ∴物體出水面前:
    F=
    F1+ G1
    3
    =
    450N+G1
    3
    ,------①
    物體出水面后:
    F′=
    G+G1
    3
    =
    1200N+G1
    3
    ,------②
    由①÷②式得:
    1
    2
    =
    450N+G1
    1200N+G1
    ,
    解得:G1=300N
    根據(jù)①式得:F=
    F1+G1
    3
    =
    450N+300N
    3
    =250N
    物體出水面前的機(jī)械效率:
    η=
    W有
    W總
    =
    F1h
    F×3h
    =
    450N
    3×250N
    =60%
    (2)物體出水面后,繩端受到的拉力:
    F′=
    G+G1
    3
    =
    1200N+300N
    3
    =500N,
    繩端移動(dòng)的速度為:v′=3v=3×1m/s=3m/s,
    拉力的功率,
    P′=F′v′=500N×3m/s=1500W.
    答:(1)當(dāng)物體出水面前,滑輪組的效率是60%;
    (2)物體出水面后上升的速度是1m/s,牽引車(chē)?yán)Φ墓β?500W.由①÷②式得:12=450N+G11200N+G1二分之一是哪來(lái)的???????
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