(2014•门头沟区一模)如图所示,利用滑轮组匀速提升水中物体A的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/01 06:54:39
(2014•门头沟区一模)如图所示,利用滑轮组匀速提升水中物体A的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等.物体A底面积为20cm2,密度为6×103kg/m3.底面积为40cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,当物体A完全浸没在水中时液面上升了15cm;在绳端拉力F为20N的作用下,物体A从水中匀速上升,物体A有
1 |
3 |
(1)物体的体积:
VA=S容h=40cm2×15cm=600cm3=600×10-6m3,
由ρ=
m
V得物体的质量:
mA=ρAV=6×103kg/m3×600×10-6m3=3.6kg,
物体A的重:
G=mg=3.6kg×10N/kg=36N,故D错;
(2)在绳端拉力F为20N的作用下,物体A从水中匀速上升,
当物体A有
1
3的体积露出水面时,物体A有
1
3的体积露出水面,
V排=
2
3VA=
2
3×600×10-6m3=400×10-6m3,
浸入深度:
h=
V排
SA=
400cm3
20cm2=20cm,
水在物体A底面处产生的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,故A错;
此时受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×400×10-6m3×10N/kg=4N,故B错;
此时拉力F=20N,
滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W总×100%=
(GA−F浮)h
Fs×100%=
(GA−F浮)h
F2h×100%=
GA−F浮
2×F×100%=
36N−4N
2×20N×100%=80%,故C正确.
故选C.
VA=S容h=40cm2×15cm=600cm3=600×10-6m3,
由ρ=
m
V得物体的质量:
mA=ρAV=6×103kg/m3×600×10-6m3=3.6kg,
物体A的重:
G=mg=3.6kg×10N/kg=36N,故D错;
(2)在绳端拉力F为20N的作用下,物体A从水中匀速上升,
当物体A有
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3的体积露出水面时,物体A有
1
3的体积露出水面,
V排=
2
3VA=
2
3×600×10-6m3=400×10-6m3,
浸入深度:
h=
V排
SA=
400cm3
20cm2=20cm,
水在物体A底面处产生的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,故A错;
此时受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×400×10-6m3×10N/kg=4N,故B错;
此时拉力F=20N,
滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W总×100%=
(GA−F浮)h
Fs×100%=
(GA−F浮)h
F2h×100%=
GA−F浮
2×F×100%=
36N−4N
2×20N×100%=80%,故C正确.
故选C.
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