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解答题。??

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/02 08:58:14

解题思路: 根据动滑轮和定滑轮交替的原则将滑轮组完成; (1)根据F=1 5 (G+G动)求出物体的最大物重; (2)对动滑轮和圆柱体整体受力分析,根据竖直向上的拉力等于竖直向下所有力的合力求出A的质量,然后根据密度公式求出物体A的最大密度; (3)根据P=Fv即可求出拉力的功率; 先动滑轮和圆柱体B整体受力分析,根据竖直向上的拉力等于竖直向下所有力的合力求出B的重力; 然后根据η=W有 W总 =GB−F浮 5F =GB−F浮 GB−F浮+G动 求出滑轮组的机械效率.
解题过程:
解:根据动滑轮和定滑轮交替的原则将滑轮组完成,如下图所示:

(1)由F= 1 5 (G+G)可得,物体的最大重力:G=5F-G=5×600N-300N=2700N;
(2)对动滑轮和圆柱体整体受力分析,竖直向上的拉力和浮力的合力等于竖直向下物体A的重力和动滑轮的重力的合力,即5F+F=GA+G,则
5×600N+1×103kg/m3×10N/kg×2m×0.05m2=GA+300N
GA=3700N;
A的质量:mA= GA g = 3700N 10N/kg =370kg,
A的最大密度:ρ= m V = 370kg 2m×0.05m2 =3.7×103kg/m3
(3)拉力的功率:P=Fv=5×300N×0.1m/s=150W;
对动滑轮和圆柱体整体受力分析,竖直向上的拉力和浮力的合力等于竖直向下物体A的重力和动滑轮的重力的合力,即5F+F=GB+G,则
5×300N+1×103kg/m3×10N/kg×2m×0.05m2=GB+300N
GB=2200N;
滑轮组的机械效率:
η= W有 W总 = GB−F浮 5F = GB−F浮 GB−F浮+G动 = 2200N−1×103kg/m3×10N/kg×2m×0.05m2 2200N−1×103kg/m3×10N/kg×2m×0.05m2+300N =80%.
答:(1)小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面,则物体的最大物重不能超过2700N;
(2)A的密度不能超过3.7×103kg/m3
(3)在此过程中,拉力的功率为150W;滑轮组的机械效率为80%.