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如图所示,是用滑轮组打捞水中物体的示意图,已知物体A的体积为2×10-2m3.当用F1拉绳子自由端时,物体A在水内以0.1m/s的速度匀速上升(未出水面),滑轮组的机械效率为75%.当物体A完全在水外匀速上升时,加在绳子自由端的拉力为F2,此过程中滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,g取10N/kg.求:
(1)物体A在水中匀速上升时,拉力F1的功率;
(2)物体A的密度.
(1)FgV=103kg/m3×10N/kg×2×10-2m3=200N,
物体A在水中匀速上升时,由η=
W
W
=
GA-F
GA-F+G
可得:75%=
GA-200N
GA-200N+G

即GA=200N+3G-----①
当物体A完全在水外匀速上升时,由η=
W
W
=
GA
GA+G
可得,80%=
GA
GA+G

GA=4G-----②
由①②解得G=200N,GA=800N,
F1=
GA-F+G
2
=
800N-200N+200N
2
=400N

υ=2υ=2×0.1m/s=0.2m/s,
P=F1υ=400N×0.2m/s=80W.
(2)由G=mg可得,mA=
GA
g
=
800N
10N/kg
=80kg,
物体A的密度:ρA=
mA
V
=
80kg
2×10-2m3
=4×103kg/m3
答:(1)物体A在水中匀速上升时,拉力F1的功率为80W;
(2)物体A的密度为4×103kg/m3
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4m扶梯长6m,赵然同学体重500N,自动扶梯把赵然同学从二楼运送到三楼的过程中对他做功_________J,如果要测算自动扶梯对他做的功率,还应该测量的物理量是_____________。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

如图,用滑轮组连接着重600N的物体A,使其沿水平方向匀速移动,在40S内使物体移动了8m,拉力F做的功为1280J.
①求拉力F大小及拉力功率.
②若动滑轮重12N(不计绳重和摩擦),计算滑轮组的机械效率.

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科目:初中物理 来源:不详 题型:问答题

青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的100min内,心脏做功约为______J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高______m.(g取10N/kg)

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科目:初中物理 来源:不详 题型:问答题

利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止.图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB).
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置.这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关.
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远.由此可得出结论:______.
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度.
(4)如图乙、丙所示,丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:______.

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科目:初中物理 来源:不详 题型:实验题

(5分)小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”.实验步骤如下:

(1)将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(3)将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示.
根据上述三次实验,回答下列问题:
①通过观察比较    就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是     法(选填“直接测量”“放大”或“转换”).
②为探究动能大小与物体运动速度的关系,应选用       两个图来分析.
③分析乙、丙两图,得到的实验结论是                                  

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科目:初中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3

(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过          来反映的;
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:                
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:               
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径            (选填:“有关”或“无关”).

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科目:初中物理 来源:不详 题型:实验题

图中所示为研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验装置。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落,砸到粘有橡皮泥的小铁桌面上,并使小铁桌的桌腿陷入细沙中一定的深度。他们观察到:在重锤下落高度不同的情况下,桌腿进入细沙中的深度不同。老师告诉他们,桌腿进入细沙中的深度越大,反映出重锤对小铁桌做的功越多,表明重锤具有的重力势能越大。他们用m表示重锤的质量,H表示重锤距小铁桌的高度,h表示桌腿进入细沙中的深度,并将部分实验数据记录在下面的表格中。

实验序号
重锤质量
m/kg
重锤距小铁桌的高度H/m
桌腿进入细沙中的
深度h /m
1
0.1
0.6
0.024
2
0.1
0.9
0.030
3
0.2
0.3
0.024
4
0.2
0.6
0.035
(1)比较实验序号1与2(或3与4)的数据及观察到的现象,可分析得出的初步结论是:在     相同的情况下,重锤被举得越高,具有的重力势能越   (选填“大”或“小”) 。
(2)分析比较实验序号__________的数据及观察到的现象,可分析得出的初步结论是:在举起高度相同的情况下,重锤的质量越大,具有的重力势能就越大。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示装置中,长木板甲重20N,物体乙重10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,当水平方向的拉力F的大小为8N时,长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v=1.5m/s,向左做匀速直线运动。不计滑轮处摩擦,绳子拉物体乙的功率是          W。

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