题目内容
【题目】如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体,上升过程中物体始终不接触水底和露出水面,g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;
(2)已知动滑轮重2000N,若不计绳重和摩擦,当浸没在水中的物体披匀提升时,求电动机对绳子的拉力;
(3)求此滑轮组做功的机械效率(结果保留1位小数)。
【答案】(1).1×104N(2).4000N(3).83.3%
【解析】
(1).物体受到的浮力:
F浮=G排=ρ水V排g=ρ水V物g=1.0×103kg/m3×1m3×10N/kg=1×104N;
(2).物体所受的重力:G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N;
当物体浸没在水中,滑轮组对物体的拉力:
F拉=G-F浮=2×104N-1×104N=1×104N,
动滑轮重2000N,由图知,n=3,电动机对绳子的拉力:
。
(3).不计绳重和摩擦,滑轮组做功的机械效率:
。
答:(1).物体完全沒没在水中时,物体所受浮力为1×104N;
(2).浸没在水中的物体披匀提升时,电动机对绳子的拉力为4000N;
(3).此滑轮组做功的机械效率为83.3%。
【题目】某小组用如图所示的装置在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表,请根据要求完成相关实验。
实验次数 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h/m | 绳端拉力F/N | 绳端移动距离s/m | 机械效率η |
1 | 4 | 0.1 | 2.7 | 0.2 | 74% |
2 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74% |
3 | 8 | 0.1 | 3.1 |
(1)实验中应沿竖直方向__________拉动弹簧测力计。
(2)用图中丙装置进行实验得出表中第3次实验数据,实验中绳端移动的距离为________m,该装置的机械效率为_____________。
(3)通过比较_________(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数___________(选填“有关”或“无关”)。
(4)通过比较_________(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越____________。