工人用圖中所示的滑輪組緩慢地打撈起沉沒在湖中的重物.當重物懸浮在水中時拉力F為180N,滑輪組機械效率為80%...
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問題詳情:
工人用圖中所示的滑輪組緩慢地打撈起沉沒在湖中的重物.當重物懸浮在水中時拉力F為180N,滑輪組機械效率為80%,當重物離開水面時拉力F,=480N .設裝置的摩擦和繩重不計,求重物的平均密度ρ
【回答】
分析與解答:首先要正確理解滑輪組的機械效率。不同的滑輪組的機械效率一般不同,在相同的負載下,動滑輪的自重越大,機械效率越低。相同的滑輪組,當負載不同時,其機械效率也不同,負載越大,機械效率越高。本題中,重物在水中和離開水面這兩種情況下對動滑輪的拉力不同,所以動滑輪的負載是改變的,從而在這兩種情況下滑輪組的機械效率是不相同的。若誤認為相同,將導致錯解。
設重物重為G,體積為V,在水中受到的浮力F浮。動滑輪重為G動。重物在水中被提升的高度為h.拉力做的有用功:W有用=F,h= ,
拉力做的總功:W總=FS=
則η= W有用/ W總= =80%
所以G-F浮=288N ,∵F=[G動+ (G-F浮)]÷2
即180=( G動+288)÷2 ∴G動=72N
當重物離開水面後有 480N=(72+G)÷2 ∴G=888N
即ρVg=888 又ρVg-ρ水Vg=288
兩式相除得ρ=1.48×103kg/m3
知識點:八年級下
題型:計算題