如图所示,用70牛的拉力F恰能使质量为20千克的实心物体在水中缓慢上升,若物体的密度是2.5×103千克/米3,不计水的
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/03 03:14:03
如图所示,用70牛的拉力F恰能使质量为20千克的实心物体在水中缓慢上升,若物体的密度是2.5×103千克/米3,不计水的阻力、绳重和摩擦,问:
(1)物体未被拉出水面时,滑轮组的机械效率是多少?
(2)从物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化?试说明原因.
(1)物体未被拉出水面时,滑轮组的机械效率是多少?
(2)从物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化?试说明原因.
已知:m=20kg ρ=2.5×103kg/m3 F=70N g=10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3
求:(1)η=?
(1)∵ρ=
m
V,
∴物体的体积为V=
m
ρ=
20kg
2.5×103kg/m3=8×10-3m3,
物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N,
物体的重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N,
滑轮组施加的拉力为F′=G-F浮=200N-80N=120N,
滑轮组的机械效率为η=
W有用
W总×100%=
(G−F浮)h
Fs×100%=
(G−F浮)h
F2h×100%=
F′
2F×100%=
120N
2×70N×100%≈86%;
(2)物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,物体浸入水中的体积逐渐减小,所以F浮逐渐减小;
从F拉=G-F浮可以看出,由于F浮减小,F拉增大,相当于物重不断增加,所以机械效率变大.
答:
(1)物体未被拉出水面时,滑轮组的机械效率约86%;
(2)从物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,滑轮组的机械效率变大.
求:(1)η=?
(1)∵ρ=
m
V,
∴物体的体积为V=
m
ρ=
20kg
2.5×103kg/m3=8×10-3m3,
物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N,
物体的重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N,
滑轮组施加的拉力为F′=G-F浮=200N-80N=120N,
滑轮组的机械效率为η=
W有用
W总×100%=
(G−F浮)h
Fs×100%=
(G−F浮)h
F2h×100%=
F′
2F×100%=
120N
2×70N×100%≈86%;
(2)物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,物体浸入水中的体积逐渐减小,所以F浮逐渐减小;
从F拉=G-F浮可以看出,由于F浮减小,F拉增大,相当于物重不断增加,所以机械效率变大.
答:
(1)物体未被拉出水面时,滑轮组的机械效率约86%;
(2)从物体部分被拉出水面起直至全部露出水面的过程中,滑轮组的机械效率变大.
如图所示,用70牛的拉力F恰能使质量为20千克的实心物体在水中缓慢上升,若物体的密度是2.5×103千克/米3,不计水的
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