内容发布更新时间 : 2024/11/5 22:49:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（1）物体A上升的高度； （2）滑轮组的机械效率； （3）人对地面的压强。

解：（1）物体上升的高度：h = vt = 0.1m/s×5s = 0.5m （2）滑轮组做的有用功：W有用 = Gh 人对绳子做的总功：W总=F拉s = F拉·3h 滑轮组的机械效率：η=

W有用

= 70% W总

F压G人﹣F拉

（3）人对地面的压强：p = = = 3×104Pa

SS8.(2019上海，20)杠杆平衡时,动力臂L1为 06米,阻力臂L2为 0.2米,若阻力F2的大小为 60牛,求动力F1的大小。

9.（2019随州，20）科技人员为了研究“物品匀速投放下水的方法”建立如图模型：轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙，甲、乙的边长均为a，密度均为ρ（ρ大于水的密度ρ水），杠杆放在可移动支点P上，物品乙放在水平地面上。起初，物品甲下表面无限接近水面（刚好不被水打湿）。计时开始（t＝0），上推活塞，使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没，停止计时（不计物品甲在水中相对运动的阻力）。上述过程中通过移动支点P维持BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍，且杠杆始终水平。（g为已知量）

求：（1）物品乙对地面的压强；

（2）t＝0时，BP：PA为多少？

（3）物品甲完全被水淹没时，BP：PA为多少？ （4）任意时刻t时，BP：PA与t的关系式。

解：

（1）由题知，BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍， 根据力的平衡条件可得，物品乙对地面的压力： F＝G﹣F拉＝G﹣0.6G＝0.4G＝0.4ρga3； 物品乙对地面的压强： p＝＝

＝0.4ρga；

（2）t＝0时，物品甲不受浮力，由题知B端受到向下的拉力为0.6G， 根据杠杆的平衡条件可得：G×PA＝0.6G×BP， 所以

＝

＝；

（3）物品甲完全被水淹没时，物品甲受到的浮力： F浮全＝ρ水gV排＝ρ水ga3，

作用在杠杆A端的拉力为：FA1＝G﹣F浮全＝ρga3﹣ρ水ga3， 根据杠杆的平衡条件可得： FA1×PA＝FB×BP， 故

＝

＝

＝

；

（4）使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没，t时间水面上升的高度为h＝vt，则物体甲排开水的体积：V排＝vta2， 物体甲受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gvta2，

作用在杠杆A端的拉力为：FA＝G﹣F浮＝ρga3﹣ρ水gvta2，

根据杠杆的平衡条件可得： FA×PA＝FB×BP， 故

＝

＝

＝

。

答：（1）物品乙对地面的压强为0.4ρga； （2）t＝0时，BP：PA为；

（3）物品甲完全被水淹没时，BP：PA＝（4）任意时刻t时，BP：PA与t的关系式为

＝；

。

10.（2019德州，25）小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W。

求：

（2）提升装置所做的有用功； （2）拉力F做的功； （3）该滑轮组的机械效率。 解：（1）提升装置所做的有用功： W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900J； （2）根据P

可得拉力F做的功：

W总＝Pt＝120W×10s＝1200J； （3）滑轮组的机械效率：

η100%＝75%。

答：（1）提升装置所做的有用功是900J； （2）拉力F做的功是1200J；

（3）该滑轮组的机械效率是75%。

11.（2019威海，28）如图所示，某考古队用滑轮组将重4.8×103N，体积为100dm3的文物打捞出水，定滑轮重100N．滑轮组上共有三根绳子a，b和c，其中a是悬挂定滑轮，b绕在定滑轮和动滑轮上，c悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为95%（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。请解答下列问题：

（1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？ （2）动滑轮的重力是多大？

（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？

解：（1）文物浸没在水中时排开水的体积： V排＝V＝100dm3＝0.1m3， 则文物受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1×103N； （2）因绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计， 则文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率： η＝

＝

＝

＝95%，

即：

解得动滑轮重力：G动＝200N；

＝95%，

（3）由图知，n＝2，文物完全浸没在水中时，绳子自由端的拉力：