在某次河道治理的行动中,发现了一块体积为0.8m3、重为2×104N的花岗岩沉在河底,为了把它打捞上来,现用滑...
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问题详情:
在某次河道治理的行动中,发现了一块体积为0.8m3、重为2×104N的花岗岩沉在河底,为了把它打捞上来,现用滑轮组将这块浸没在水中的花岗岩以0.5m/s的速度匀速提起,动滑轮重为4×103N.如图所示,花岗岩没有露出水面时,绳端的拉力为8×103N,不计绳重、摩擦及水的阻力,求:(g取10N/kg)
(1)花岗岩的密度;
(2)花岗岩浸没在水中匀速上升时,拉力的功率;
(3)花岗岩完全露出水面后,匀速上升过程中滑轮组的机械效率;(结果保留到0.1%)
(4)花岗岩没有露出水面时受到的浮力。
【回答】
(1)2.5×103kg/m3;(2)8×103W;(3)83.3%;(4)8×103N
【解析】
(1)花岗岩的质量:m==2×103kg,
则花岗岩的密度:ρ=2.5×103kg/m3;
(2)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,则绳子自由端的移动速度:v=2×0.5m/s=1m/s,
拉力的功率:PFv=8×103N×1m/s=8×103W;
(3)不计绳重、摩擦,花岗岩完全露出水面后,匀速上升过程中滑轮组的机械效率:≈83.3%;
(4)花岗岩没有露出水面时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3=8×103N。
答:(1)花岗岩的密度为2.5×103kg/m3;
(2)花岗岩浸没在水中匀速上升时,拉力的功率为8×103W;
(3)花岗岩完全露出水面后,匀速上升过程中滑轮组的机械效率83.3%;
(4)花岗岩没有露出水面时受到的浮力为8×103N。
知识点:密度
题型:计算题