用如图26所示的滑轮组提升水中的物体M,A为动滑轮B、C为定滑轮。物体M高为3m,底面积为0.02m2,密度为...
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用如图26所示的滑轮组提升水中的物体M,A为动滑轮B、C为定滑轮。物体M高为3m,底面积为0.02m2,密度为4.5×103kg/m3。物体M完全在水面下以0.2m/s速度匀速竖直上升的过程中,电动机加在绳子自由端的拉力为F,拉力F做功的功率为P,滑轮组的机械效率为η。已知电动机的输出功率为480W恒定不变,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求:
(1)物体M完全在水面下时的浮力;
(2)滑轮组的机械效率η。
【回答】
解:
以物体M为研究对象,受力分析如图*所示;
以动滑轮A为研究对象,受力分析如图乙所示。
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×3m=600N
GM=ρMGVM=4.5×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×3m=2700N
由图*可知:T=2100N
由电动机的输出功率为480W恒定不变可知:
η =W有/W总=T/3F=2100N/3×800N=87.5%(其他解法正确均得分)
知识点:力和机械 单元测试
题型:计算题