*是海上打撈平台裝置示意圖,使用電動機和滑輪組將實心物體A從海底豎直向上始終以0.05m/s的速度勻速吊起,如...
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問題詳情:
*是海上打撈平台裝置示意圖,使用電動機和滑輪組將實心物體A從海底豎直向上始終以0.05m/s的速度勻速吊起,如圖乙是物體A所受拉力F隨時間t變化的圖象(不計摩擦、水的阻力及繩重,ρ水=1.0×103kg/m3.g=10N/kg).請解答下列問題:
(1)物體A的體積是多少?
(2)物體A完全浸沒在水中時滑輪組的機械效率為80%,當物體A完全離開水面後,滑輪組的機械效率是多少?
(3)當物體A完全離開水面後,電動機兩端電壓為380V,通過的電流為5A,電動機線圈的電阻為多少? (不計電動機內部摩擦)
【回答】
見解析所示
【解析】(1)根據圖乙知,前30s時,拉力不變,且較小,所以物體浸沒在水中,30s到40s時,拉力減小,説明物體露出水面時,40s後,拉力又不變,説明物體離開水面,最大即重力與最小拉力的差即為浮力:
,
根據阿基米德原理得,物體的體積為:
。
(2)不計摩擦、水的阻力及繩重時,水面下時的效率為80%,即:
解得:
離開水面後,機械效率為:
。
(3)由圖知,兩段繩子承擔物重,所以電動機的拉力為:
,
根據得,電動機的輸出功率為:
,
電動機的輸入功率為:
,
電動機的發熱功率為:
,
根據得,線圈的電阻為:
。
點睛:在涉及機械效率的相關計算,在不計摩擦和繩重時,牢記效率的兩個思路:一是,二是。
知識點:各地中考
題型:計算題