我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统。在某次打捞过程中,该装置从100m深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m高处。该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程。忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程。经过A处时物体受到的拉力为4×104N,经过B处时物体受到的拉力6×104N。已知g=10N/kg,海水的密度1.0×103kg/m3,不计水和空气的阻力,请计算:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/676e173c-1fc2-40b1-a718-e22b276b543c.png?resizew=141)
(1)物体在A处受到的浮力和物体的体积;
(2)若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW,整个提升过程用时80s,求该打捞装置的机械效率。
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(1)物体在A处受到的浮力和物体的体积;
(2)若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW,整个提升过程用时80s,求该打捞装置的机械效率。
更新时间:2016-12-07 02:44:40
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解题方法
【推荐1】装有适量水的圆柱形轻质容器放置在水平桌面上,底面积为
。一个质量为
的木块漂浮在水面上,现将一个质量为0.4kg,体积为
金属块放在木块上,木块仍漂浮在水面上(如图所示)。现在把金属块拿起轻轻放入容器内水中,金属块沉底,木块上浮一些。求:
(1)金属块放在木块上面时整体排开水的总体积;
(2)金属块放入水中后,容器中水位是上升还是下降?求出金属块放入水中前后容器底部受到水的压强的变化量。
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(1)金属块放在木块上面时整体排开水的总体积;
(2)金属块放入水中后,容器中水位是上升还是下降?求出金属块放入水中前后容器底部受到水的压强的变化量。
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【推荐2】如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N,棱长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。
(1)当t=140s时,容器底部受到水的压强为多少?
(2)在0~140s的过程中,浮力对物体M做功多少?
(3)在140s时,在物体M上放置一个体积为25cm3的物体A后,物体M下表面所受的液体压强为1000Pa。请求出物体A的密度大小。
(1)当t=140s时,容器底部受到水的压强为多少?
(2)在0~140s的过程中,浮力对物体M做功多少?
(3)在140s时,在物体M上放置一个体积为25cm3的物体A后,物体M下表面所受的液体压强为1000Pa。请求出物体A的密度大小。
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【推荐3】在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来,再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中,初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未滋出),细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=100cm2,细线P、Q不可伸长,细线P长l=8cm,取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)t=10s时,B物体受到水的浮力;
(2)每秒向容器内注入水的体积(单位用cm3);
(3)当FQ=3N时,水对容器底部的压力。
(1)t=10s时,B物体受到水的浮力;
(2)每秒向容器内注入水的体积(单位用cm3);
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【推荐1】一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落,无论当地的天气如何,它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图,当重物下落时拉动绳子,转轴转动时,小灯泡就可以发光。重复以上操作,可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物,该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中,就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。(g取10N/kg)
(1)甲图虚线框内一定有___________ ,它的工作原理是___________ ;
(2)求重物下落时,重力做功的功率;( )
(3)求重物在一次下落过程中,甲图装置能量转化的效率;( )
(4)取下灯泡,将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验(设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压);R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻,滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”,电流表选择量程为0~0.6A,电压表选择量程为0~3V;为了保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。( )
(1)甲图虚线框内一定有
(2)求重物下落时,重力做功的功率;
(3)求重物在一次下落过程中,甲图装置能量转化的效率;
(4)取下灯泡,将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验(设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压);R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻,滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”,电流表选择量程为0~0.6A,电压表选择量程为0~3V;为了保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
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【推荐2】用如图的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:
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(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?___________
(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?______ 此时滑轮组的机械效率是多大?______ 当物体以0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大?__________
(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?________ -
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/28/1933746831130624/1963598112923648/STEM/15c90e0bf6b44e639760513b0dfc10ff.png?resizew=52)
(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?
(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?
(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?
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