(2012•顺义区二模)如图甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置.在底面积为800cm2的圆柱形容器中装有密度为ρ1的液体
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/15 21:20:17
(2012•顺义区二模)如图甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置.在底面积为800cm2的圆柱形容器中装有密度为ρ1的液体,边长为20cm的正立方体物块M完全浸没在液体中匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为η1;密度为ρ2的物块M全部露出液面后匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为η2,η1与η2之比为8:9.滑轮的质量mA=mB=mC、且mD=2mC,细绳的质量、滑轮与轴之间的摩擦、液体对物块M的阻力均忽略不计,液体与物块M的质量与体积关系的图象如图乙示.(g取10N/kg)(人的质量为60kg,与地面的接触面积为300cm2)
求:
(1)物块M离开液面后,液体对容器底部的压强变化了多少?
(2)物块M露出液面前人对地面的压强P;
(3)离开液面后如果物块M以0.1m/s的速度匀速上升时,人所提供的拉力的功率.
求:
(1)物块M离开液面后,液体对容器底部的压强变化了多少?
(2)物块M露出液面前人对地面的压强P;
(3)离开液面后如果物块M以0.1m/s的速度匀速上升时,人所提供的拉力的功率.
由图象可知:当m1=30g时,V1=30cm3;当m2=25g时,V2=5cm3,则
ρ1=
m1
V1=
30g
30cm3=1g/cm3=1×103kg/m3,ρ2=
m2
V2=
25g
5cm3=5g/cm3=5×103kg/m3;
(1)物块M离开液面后,容器内液面下降了:
△h=
△l3
S=
(20cm)3
800cm2=10cm=0.1m,
对容器底的压强变化了:
△p=ρ1gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa;
(2)M完全浸没在液体中匀速上升时,M、滑轮D、C和人的受力情况分析如图示;
M全部露出液面后匀速上升时,M、滑轮D、C和人受力情况分析如图所示.
物块M的重力:
GM=ρ2gL3=5×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=400N,
物块M在液体中受到的浮力:
F浮=ρ1gL3=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N,
T1=GM-F浮=400N-80N=320N;
3FD1=GD+T'1=GD+320N---------①
2FC1=GC+FD1′---------------②
设物块M露出液面前、后上升的高度均为h,
η1=
T1h
T1h+GDh+GC3h=
320N
320N+2GC+3GC------③
T2=GM=400N,
3FD2=GD+T2′=GD+400N----------④
2FC2=GC+FD2′----------------⑤
η2=
T2h
T2h+GDh+GC3h=
400N
400N+2GC+3GC-------⑥
∵
η1
η2=
8
9,
联立③⑥两式可得:
η1
η2=
ρ1=
m1
V1=
30g
30cm3=1g/cm3=1×103kg/m3,ρ2=
m2
V2=
25g
5cm3=5g/cm3=5×103kg/m3;
(1)物块M离开液面后,容器内液面下降了:
△h=
△l3
S=
(20cm)3
800cm2=10cm=0.1m,
对容器底的压强变化了:
△p=ρ1gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa;
(2)M完全浸没在液体中匀速上升时,M、滑轮D、C和人的受力情况分析如图示;
M全部露出液面后匀速上升时,M、滑轮D、C和人受力情况分析如图所示.
物块M的重力:
GM=ρ2gL3=5×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=400N,
物块M在液体中受到的浮力:
F浮=ρ1gL3=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N,
T1=GM-F浮=400N-80N=320N;
3FD1=GD+T'1=GD+320N---------①
2FC1=GC+FD1′---------------②
设物块M露出液面前、后上升的高度均为h,
η1=
T1h
T1h+GDh+GC3h=
320N
320N+2GC+3GC------③
T2=GM=400N,
3FD2=GD+T2′=GD+400N----------④
2FC2=GC+FD2′----------------⑤
η2=
T2h
T2h+GDh+GC3h=
400N
400N+2GC+3GC-------⑥
∵
η1
η2=
8
9,
联立③⑥两式可得:
η1
η2=
(2012•顺义区二模)如图甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置.在底面积为800cm2的圆柱形容器中装有密度为ρ1的液体
图甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置.在底面积为800平方厘米的圆柱形容器中装有密度为ρ1的液体,边长为20cm的正立方
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