圖甲是某科技小組設(shè)計的滑輪組模型裝置。在底面積為800cm2的圓柱形容器中裝有密度為的液體,邊長為20 cm的正立方體物塊M完全浸沒在液體中勻速豎直上升時,滑輪組的機械效率為;密度為的物塊M全部露出液面后勻速豎直上升時,滑輪組的機械效率為,之比為8:9;喌馁|(zhì)量、且,細繩的質(zhì)量、滑輪與軸之間的摩擦、液體對物塊M的阻力均忽略不計,液體與物塊M的質(zhì)量與體積關(guān)系的圖像如圖乙示。(g取10N/kg)(人的質(zhì)量為60kg,與地面的接觸面積為300cm2

求: (1)物塊M離開液面后,液體對容器底部的壓強變化了多少?
(2) 物塊M露出液面前人對地面的壓強P;
(3) 離開液面后如果物塊M以0.1m/s的速度勻速上升時,人所提供的拉力的功率。

(1) (2) (3)

解析試題分析:解:由圖像可知:
(1)物塊M離開液面后,容器內(nèi)液面下降了 
對容器底的壓強變化了
    
(2)M完全浸沒在液體中勻速上升時, M、滑輪D、C和人的受力情況分析如圖示:M全部露出液面后勻速上升時, M、滑輪D、C和人受力情況分析如圖所示       

物塊M的重力
物塊M在液體中受到的浮力F

     ①
    ②
設(shè)物塊M露出液面前、后上升的高度均為h
 ③     

┄┄┄④
┄┄┄⑤
  ⑥     
,聯(lián)立③⑥兩式可得即
∴解得:  
分別代入以上各式可得,;
物塊M露出液面前人對地面的壓強 
(3)人所提供的拉力的功率
考點:滑輪組,浮力,機械效率,功率,壓強,受力分析
點評:本題難度較大,涉及知識點較多,需要學(xué)生耐心分析思考,首先要懂得滑輪組的受力分析,,懸浮時重力等于浮力,如其次要熟悉各個相關(guān)公式并且靈活應(yīng)用,如壓強公式p=ρgh,效率公式,功率公式P=Fv

練習(xí)冊系列答案
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(2012?順義區(qū)二模)如圖甲是某科技小組設(shè)計的滑輪組模型裝置.在底面積為800cm2的圓柱形容器中裝有密度為ρ1的液體,邊長為20cm的正立方體物塊M完全浸沒在液體中勻速豎直上升時,滑輪組的機械效率為η1;密度為ρ2的物塊M全部露出液面后勻速豎直上升時,滑輪組的機械效率為η2,η1與η2之比為8:9.滑輪的質(zhì)量mA=mB=mC、且mD=2mC,細繩的質(zhì)量、滑輪與軸之間的摩擦、液體對物塊M的阻力均忽略不計,液體與物塊M的質(zhì)量與體積關(guān)系的圖象如圖乙示.(g取10N/kg)(人的質(zhì)量為60kg,與地面的接觸面積為300cm2
求:
(1)物塊M離開液面后,液體對容器底部的壓強變化了多少?
(2)物塊M露出液面前人對地面的壓強P;
(3)離開液面后如果物塊M以0.1m/s的速度勻速上升時,人所提供的拉力的功率.

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科目:初中物理 來源: 題型:

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(1)物體完全露出水面后,電動機向上提升的力F;
(2)動滑輪的重力G
(3)配重的重力Gc.

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(2012?海淀區(qū)二模)隨著城市汽車數(shù)量的激增,停車成為困擾市民的一大難題.圖甲是某科技小組設(shè)計的升降橫移式立體停車庫截面示意圖.該停車庫主要由主體框架車位架和升降橫移載車裝置兩部分構(gòu)成.升降橫移載車裝置由升降傳動機構(gòu)和橫移傳動機構(gòu)組成.升降傳動機構(gòu)由升降板、電動機Q、定滑輪K及動滑輪M構(gòu)成,鋼絲繩的兩端分別固定在頂部A點和電動機牽引端的B點,其中的升降板和動滑輪M在電動機Q的控制下可以沿豎直通道上下運行,升降傳動機構(gòu)被束縛在光滑的限位槽內(nèi)(圖中未畫出),保證升降板在升降過程中始終保持水平.置于每層的車位架上的橫移傳動機構(gòu)由載車板、電動機P和鋼輪構(gòu)成.橫移傳動機構(gòu)可以通過電動機P控制實現(xiàn)水平移動.現(xiàn)有一輛汽車甲開到載車板上后,升降傳動機構(gòu)以速度v1勻速提升橫移傳動機構(gòu)和汽車甲,此時繩子B端的拉力為F1,車位架頂部對電動機Q的支持力為N1,升降傳動機構(gòu)提升橫移傳動機構(gòu)和汽車甲的機械效率為η1;另一輛汽車乙開到載車板上后,升降傳動機構(gòu)以速度v2勻速提升橫移傳動機構(gòu)和汽車乙,此時繩子B端的拉力為F2,車位架頂部對電動機Q的支持力為N2,升降傳動機構(gòu)提升橫移傳動機構(gòu)和汽車乙的機械效率為η2.拉力F1、F2做的功隨時間變化的圖象分別如圖21乙中①、②所示.已知電動機Q的質(zhì)量mQ=95kg,v1=5cm/s,η1=72%,N1:N2=24:29,不計繩重及滑輪的摩擦,g取10N/kg.求:

(1)F1的大;  
(2)v2的大小;
(3)η2的大小.

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