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如图所示 一个边长为40cm的正方体A放在水平地面上 对地面的压强为6000Pa 不计绳重

时间:2020-10-12 20:17:43

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如图所示 一个边长为40cm的正方体A放在水平地面上 对地面的压强为6000Pa 不计绳重

问题补充:

如图所示,一个边长为40cm的正方体A放在水平地面上,对地面的压强为6000Pa,不计绳重和摩擦,(g=10N/kg)求:

(1)重物A的密度是多少?

(2)要想使人站在地面上利用滑轮组将重物A匀速提起来且所用的拉力最小,请在图26上画出滑轮组上绳子的绕法.

(3)如果重物A以0.1m/s的速度匀速上升,人对绳子的拉力F的功率为120W,则滑轮组的机械效率是多少?

(4)若用此滑轮组匀速提升另一物体B时,滑轮组的机械效率是75%,则物体B所受的重力为多大?

答案:

已知:a=40cm=0.4m? p=6000Pa? g=10N/kg? vGA=0.1m/s? PA=120W??η2=75%

求:(1)ρA=?(2)n=?(3)η1=?(4)GB=?

解:(1)∵p=====ρgh,

∴物体A的密度为ρA===1.5×103kg/m3;

(2)要使该滑轮组向下用力物体向上运动,应从定滑轮开始绕.如下图所示;

(3)∵ρ=,

∴物体A受到的重力为GA=mAg=ρAVg=ρAa3g=1.5×103kg/m3×(0.4m)3×10N/kg=960N;

绳子拉下的速度为v=2vGA=2×0.1m/s=0.2m/s,

∵P==Fv,

∴施加的拉力为F===600N,

滑轮组的机械效率为η1=×100%=×100=×100%=×100%=×100%=80%;

(4)∵F=(G+G0),

∴动滑轮的重力为G0=2F-GA=2×600N-960N=240N,

∵η====,

∴物体B的重力为GB===720N.

答:(1)物体A的密度为1.5×103kg/m3;

(2)滑轮组绳子绕法如下:

(3)滑轮组的机械效率为80%;

(4)物体B的重力为720N.

解析分析:(1)质量分布均匀、粗细均匀的物体对水平面的压强,可以按照液体压强分析.已知正方体的边长和对水平面的压强,利用公式ρ=计算重物的密度;

(2)拉力的方向向下,可以倒着从人的手开始画;

(3)已知物体A边长,可以得到体积;已知体积和密度,可以得到物体A质量和重力;由上知承担物重的绳子段数,已知物体A上升的速度,可以得到绳子拉下的速度;已知拉力的功率和绳子拉下的速度,可以得到拉力的大小;已知拉力、物重和承担物重的绳子段数,利用η=得到滑轮组的机械效率;

(4)不计绳重和摩擦,已知A物体的物重和施加的拉力,可以得到动滑轮的重力;已知动滑轮的重力和第二次的机械效率,利用机械效率变形公式得到物重B.

点评:此题考查了重力的计算、压强计算公式的应用、功率的计算、机械效率的计算以及滑轮组的绕绳方法,综合性较强,考查了力学主要的公式或规律,有一定的难度.

如图所示 一个边长为40cm的正方体A放在水平地面上 对地面的压强为6000Pa 不计绳重和摩擦 (g=10N/kg)求:(1)重物A的密度是多少?(2)要想使人站在

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