图 是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.物体A所受重力GA为600N,当物体A完全在水面下被匀速提升的过程
图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.物体A所受重力GA为600N,当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力F浮为120N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1...
图 是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.物体A所受重力GA为600N,当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力F浮为120N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.滑轮组的机械效率为η1.当物体A有一半的体积露出水面时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.小明所受重力G人为500N,N1:N2=7:6.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力.g取10N/kg.求:(1)物体A的密度ρA;(2)动滑轮质量mo;(3)物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率η1与物体 离开水面后的机械效率η2之比.(要求画受力分析图)
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(1)∵F浮=ρ水gV排=ρ水gVA,
∴VA=
| F浮 |
| ρ水g |
| 120N |
| 1×103kg/m3×10N/kg |
ρA=
| GA |
| VAg |
| 600N |
| 1.2×10?2m3×10N/kg |
(2)物体A有一半的体积露出水面且静止时,物体A受到的浮力为:
F浮′=ρ水g
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
物体完全在水面下被匀速拉起,以人为研究对象,人受重力G人、支持力N1和绳子拉力F1的作用,受力如图甲,则有:
N1=G人-F1=500N-F1
物体完全在水面下被匀速拉起,以物体和动滑轮为研究对象,它们受重力GA和G动、浮力F浮和绳子拉力2F1的作用,受力如图乙,
F1=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
物体A有一半的体积露出水面且静止时,以人为研究对象,人受重力G人、支持力N2和绳子拉力F2的作用,受力如图丙,
N2=G人-F2=500N-F2
物体A有一半的体积露出水面且静止时,以物体和动滑轮为研究对象,它们受重力GA和G动、浮力F浮′和绳子拉力2F2的作用,受力如图丁,
F2=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| N1 |
| N2 |
G人?
| ||
G人?
|
500N ?
| ||
500N ?
|
| 7 |
| 6 |
解得:G动=100N,
m动=