题目内容
6．
小刚同学的体重为600N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75×103Pa．已知每只鞋底与地面的接触面积为200cm2．当他用此滑轮组匀速提升空气中另一个重物B时，滑轮组的机械效率是90%．已知重物A重物B所受重力之比GA：GB=5：9，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg．求：（1）提升重物A时小文对地面的压力；
（2）物体A的密度；
（3）动滑轮重；
（4）提升重物A时滑轮组的机械效率？
分析 （1）由压强的计算公式变形后可求得小文受地面的支持力，由力的相互性可知人对地面的压力；
（2）对人受力分析，由力的合成可求得人受绳子的拉力，则可知人对绳子的拉力；由浮力公式可求得物体A所受浮力，则对动滑轮及物体A由力的合成可求得物体A及动滑轮的重力之和；
由提升物体B时的机械效率可得关于物体B及动滑轮重力的表达式，由题意可得A、B重力的关系；则联立以上关系式可得出物体A的重量，进而求出动滑轮重；
（3）求出物体A的质量，利用密度公式可求其密度；
（4）根据重物A的重力和动滑轮重力的比，利用公式ηA=$\frac{{G}_{A}-{F}_{浮}}{{G}_{A}-{F}_{浮}+{G}_{动}}$求出滑轮组提升重物A时滑轮组的机械效率．
解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$得，人受地面的支持力：
F支=F压=p人S人=8.75×103Pa×400×10-4m2=350N；
则人对地面的压力为350N．
（2）人对绳子的拉力：F拉=G人-F支=600N-350N=250N，
A所受浮力为：F浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N，
则物体及动滑轮的重力之和：GA+G动=2F拉+F浮=2×250N+100N=600N，
即：GA+G动=600N ①
B在空气中：ηB=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{G}_{B}h}{（{G}_{B}+{G}_{动}）h}$=$\frac{{G}_{B}}{{G}_{B}+{G}_{动}}$=90% ②
GA：GB=5：9 ③
由①②③式可得：
物体A的重力：GA=500N，G动=100N；
（3）物体A的质量mA=$\frac{{G}_{A}}{g}$=$\frac{500N}{10N/kg}$=50kg；
物体A的密度ρA=$\frac{{m}_{A}}{V}$=$\frac{50kg}{0.01{m}^{3}}$=5×103kg/m3；
（4）使用滑轮组提升重物A时，滑轮组的机械效率ηA=$\frac{{G}_{A}-{F}_{浮}}{{G}_{A}-{F}_{浮}+{G}_{动}}$=$\frac{500N-100N}{500N-100N+100N}$=80%；
答：（1）提升重物A时小文对地面的压力为350N；
（2）物体A的密度为5×103kg/m3；
（3）动滑轮重为100N；
（4）提升重物A时滑轮组的机械效率为80%．
点评 此题考查的是有关密度、浮力和机械效率的综合计算，解答此题的关键是物体重力的计算，先根据滑轮组机械效率的计算公式η=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}+{G}_{动}}$求出物体重力和动滑轮重力的比值，然后根据F拉=（GA-F浮+G动）求出物体的重力．
| A． | 人耳能听到各种频率的声音 | B． | 一切正在发声的物体都在振动 | ||
| C． | 声音可以在真空中传播 | D． | 声音不能在水中传播 |
| A． | 正常人脉膊跳动的频率为70Hz | B． | 教室门的高度约为2m | ||
| C． | 一元硬币的面积约为4mm2 | D． | 适合人们洗澡的热水温度约为65℃ |
重为40N的物体被压在竖直墙壁上静止不动，则物体所受的摩擦力为40N，当F增大为2F时，摩擦力为40N；如图所示，某同学用天平测一木块的质量，盘中共有50g砝码1个、20g砝码2个，游码在标尺上的位置如图所示，则该木块的质量为93.2g；如果把该实验移到月球上进行，那么，木块的质量将不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．| A． | 食用油 | B． | 石墨 | C． | 瓷碗 | D． | 玻璃杯 |
如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明一切发声体都在振动；如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉却把泡沫塑料球弹起，这属于共振现象．产生这一现象的条件是必须有相同的频率．