有一根绳子,通过如图25甲所示的滑轮组,能够提起的最重物体时A,物体比A再重绳子将会断

聂乐乐
聂乐乐 2021-4-9 10:50

有一根绳子,通过如图25甲所示的滑轮组,能够提起的最重物体时A,物体比A再重绳子将会断裂(不计绳重和摩擦)。求:

1)将A匀速提高2m做的有用功为740J,则物重?

2)若此时滑轮组的效率为92.5%,人的重力为600N,每只

脚与地面接触面积为2×102m2,则人对地面的压强P=?

3)若用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×101m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×103Pa时,绳子断裂,则正方体的密度ρB=?


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1条回答
  •  张超
    张超 (最佳回答者)
    2021-4-13 09:45

    解析:

    (1)如图A,因为W有用=Gh,所以A物体的重为:

    G=

    W有用

    =

    740J

    =370N

    h

    2m

    (2)此所做的做功为:

    W=

    W有用

    =

    740J

    =800J

    η

    92.5%

    绳子被拉出的长度:
    S=nh=2×2m=4m

    绳子对人的拉力与人对绳子的拉力是相互作用的力,故大小相等。

    F1=

    W

    =

    800J

    =200N

    S

    4m

    人对地面的压力:
    F2=G-F1=600N-200N=400N

    人对地面的压强:

    P=

    F2

    =

    400N

    =2×104Pa

    S面积

    2×102m2

    (3)此时水对物体的向上压力大小为:
    F3=PS=2×103Pa×(3×10-1m)2=180N

    动滑轮的重
    G
    =nF1-GA=2×200N-370N=30N

    取此时绳子的拉力为F4=200N,则因为F4=GB+G-F3/n’,故

    GB=n’F4-G+F3=3×200N-30N+180N=750N

    其质量:

    mB=

    GB

    =

    750N

    =75kg

    g

    10N/kg

     

    其体积是:
    VB=(
    3×10-1m)3=2.7×10-2m3

    其密度:

    ρ=

    mB

    =

    75kg

    =2.78×103kg/m3

    VB

    2.7×10-2m3



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