有一根绳子,通过如图甲所示的滑轮组,能够提起的最重物体是A,物体再重绳子将断裂(不计绳重和摩擦).求
(1)将A匀速提高2m做的有用功为740J,则物重GA=?(2)若此时滑轮组机械效率为92.5%,人的体重为600N,每只脚与地面接触面积为2×l0-2m2,则人对地面的...
(1)将A匀速提高2m做的有用功为740J,则物重GA=?
(2)若此时滑轮组机械效率为92.5%,人的体重为600N,每只脚与地面接触面积为2×l0-2m2,则人对地面的压强p地=?
(3)若用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×l0-1m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×l03Pa时,绳子断裂.则正方体B的密度ρB=?
我请问最后一问 那个拉力为何还是原来拉A的拉力?????求解 展开
(2)若此时滑轮组机械效率为92.5%,人的体重为600N,每只脚与地面接触面积为2×l0-2m2,则人对地面的压强p地=?
(3)若用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×l0-1m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×l03Pa时,绳子断裂.则正方体B的密度ρB=?
我请问最后一问 那个拉力为何还是原来拉A的拉力?????求解 展开
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解:(1)因w有用=740J 而w有用=GAh
GA =w有用/h=740 J/2 m=370 N
(2)此时滑轮组机械效率为η=92.5%,人的体重G人为600N,每只脚与地面接触面积为S1 =2×l0-2m2,设人在绳的末端手向下拉绳的力为F2,则绳向上拉人的力F3与F2大小相等方向相反。
由η= w有用/w总= GAh/( F2×2h)
F2= GA/ 2η=370 N/(2×92.5%)=200 N
得F3=200 N
人对地面的压力F=G人- F3=600N-200 N=400 N
则人对地面的压强p地=F/2 S1=400 N/(2×2×l0-2m2)=10000 pa
(3)用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长a为3×l0-1m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强p下=2×l03Pa时,绳子断裂.设此时正方体B浸在水中的深度为H,动滑轮的重量为G动,
则此时正方体B受到的浮力F浮=ρ水ga2 H
依题意知绳子能承受的最大拉力F是在图甲所示的情形,即F= F2=200 N
有2 F2=G动+ GA G动=2 F2- GA =400 N-370 N=30 N
又G动+GB-F浮=3 F2 GB=ρBga3 p下=ρ水gH
于是 ρBga3=570 N+ρ水ga2 H
ρB=(570 N+ρ水ga2 H)/ ga3
=(570 N+ p下a2 )/ ga3
=(570 N+ 2×l03Pa×9×l0-2m 2 )/ (9.8 N/kg×27×l0-3m 3)
≈2.83×l03 kg / m 3
GA =w有用/h=740 J/2 m=370 N
(2)此时滑轮组机械效率为η=92.5%,人的体重G人为600N,每只脚与地面接触面积为S1 =2×l0-2m2,设人在绳的末端手向下拉绳的力为F2,则绳向上拉人的力F3与F2大小相等方向相反。
由η= w有用/w总= GAh/( F2×2h)
F2= GA/ 2η=370 N/(2×92.5%)=200 N
得F3=200 N
人对地面的压力F=G人- F3=600N-200 N=400 N
则人对地面的压强p地=F/2 S1=400 N/(2×2×l0-2m2)=10000 pa
(3)用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长a为3×l0-1m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强p下=2×l03Pa时,绳子断裂.设此时正方体B浸在水中的深度为H,动滑轮的重量为G动,
则此时正方体B受到的浮力F浮=ρ水ga2 H
依题意知绳子能承受的最大拉力F是在图甲所示的情形,即F= F2=200 N
有2 F2=G动+ GA G动=2 F2- GA =400 N-370 N=30 N
又G动+GB-F浮=3 F2 GB=ρBga3 p下=ρ水gH
于是 ρBga3=570 N+ρ水ga2 H
ρB=(570 N+ρ水ga2 H)/ ga3
=(570 N+ p下a2 )/ ga3
=(570 N+ 2×l03Pa×9×l0-2m 2 )/ (9.8 N/kg×27×l0-3m 3)
≈2.83×l03 kg / m 3
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