(2009•怀柔区二模)某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型,如图所示.其中D、E、G、H都是定滑轮,M是动
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/26 22:08:12
![](http://img.wesiedu.com/upload/f/cd/fcdd4f81445c7170bea0cbcfc4f73e82.jpg)
求:(1)当物体露出液面为总体积的五分之三时,物体所受的浮力;
(2)动滑轮M受到的重力;
(3)P1:P2的值.
(1)当物体露出液面为总体积的五分之三时,水面下降了50cm,从而可求减小的排开水的体积;也就是物体总体积的五分之三;物体的体积V=S×△h×
5
3=300×10-4m2×0.5m×
5
3=0.025m3;
此时物体排开水的体积为V排=
2
5V=
2
5×0.025m3=0.01m3;
物体所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N;
(2)以人为研究对象,受力分析如图2甲、乙所示.
![](http://img.wesiedu.com/upload/b/39/b395f9211eb7acdb5f23a6b9fee1979b.jpg)
G人=F1′+N1
G人=F2′+N2
G人=m人g=70kg×10N/kg=700N,
N1=G人-F1′
N2=G人-F2′
因为F1′与F1,F1′与F2大小相等
所以有:
N1=G人-F1
N2=G人-F2
已知N1:N2=2:1
得:
G人−F1
G人−F2=
2
1--------------①
对杠杆进行受力分析如图3甲、乙所示:
根据杠杆平衡条件:(由数学知识可知,无论杠杆水平还是倾斜力臂比不变)
![](http://img.wesiedu.com/upload/1/cf/1cf5cd61f7ad345143065e2416631e48.jpg)
∴
2F1−G动
FA1=
OB
OC-----------②
2F2−G动
FA2=
OB
OC--------------------③
已知OC:OB=3:4,FA1′=FA1=650N,FA2′=FA2=750N;
GA=750N,G人=700N;
由①②③解得:G动=
800
3N,F1=
1700
3N,F2=
1900
3N,
(3)设自由端F1的速度为V1;F2的速度为V2,A的速度不变可知:V1=V2
P1
P2=
F1V1
F2V2=
1700
3N
5
3=300×10-4m2×0.5m×
5
3=0.025m3;
此时物体排开水的体积为V排=
2
5V=
2
5×0.025m3=0.01m3;
物体所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N;
(2)以人为研究对象,受力分析如图2甲、乙所示.
![](http://img.wesiedu.com/upload/b/39/b395f9211eb7acdb5f23a6b9fee1979b.jpg)
G人=F1′+N1
G人=F2′+N2
G人=m人g=70kg×10N/kg=700N,
N1=G人-F1′
N2=G人-F2′
因为F1′与F1,F1′与F2大小相等
所以有:
N1=G人-F1
N2=G人-F2
已知N1:N2=2:1
得:
G人−F1
G人−F2=
2
1--------------①
对杠杆进行受力分析如图3甲、乙所示:
根据杠杆平衡条件:(由数学知识可知,无论杠杆水平还是倾斜力臂比不变)
![](http://img.wesiedu.com/upload/1/cf/1cf5cd61f7ad345143065e2416631e48.jpg)
∴
2F1−G动
FA1=
OB
OC-----------②
2F2−G动
FA2=
OB
OC--------------------③
已知OC:OB=3:4,FA1′=FA1=650N,FA2′=FA2=750N;
GA=750N,G人=700N;
由①②③解得:G动=
800
3N,F1=
1700
3N,F2=
1900
3N,
(3)设自由端F1的速度为V1;F2的速度为V2,A的速度不变可知:V1=V2
P1
P2=
F1V1
F2V2=
1700
3N
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