百度作业网物理第三套
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/08/10 02:11:44
物理第三套
解题思路： （1）物体M在水中根据人的功率和速度利用P=Fv求出拉力，当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力为人的重力G人；不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，若物体在水面外则F=（G-F浮+G动）/n；若物体浸没在水中，则F=（G-F浮+G动）/n，联立等式求出F浮，根据F浮=ρ水gV排，V排=V物，求出V物，最后利用G=ρ物gV物求物体重力， （2）根据物体在水面外则F=（G+G动）/n和物体浸没在水中F=（G-F浮+G动）/n 求动滑轮的重力G动； （3）物体离开水面时，滑轮组的机械效率为η=W有用/W总,求机械效率．
解题过程：
解析：
（1）由图可知n=4，则v=4vM，=4×0.2m/s=0.8m/s，
由P=Fv得：物体M在水中，人对绳的拉力
FT= P v = 360W 0.8m/s =450N，
对物体M和动滑轮进行受力分析：
物体M在水中匀速上升时，如图甲所示．
物体M全部露出水面匀速上升时，如图乙所示．
∵不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，
∴若物体浸没在水中，则FT= 1 4 （GM+G动-F浮）；
即：GM+G动=F浮+4FT---------①
若物体在水面外则Fmax= 1 4 （GM+G动）；
即：GM+G动=4Fmax---------②
∵当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，
∴Fmax=G人=m人g----------③
由①②③式解得：
F浮=4m人g-4FT=4×70kg×10N/kg-4×450N=1000N，
由F浮=ρ水gVM得：
物体M的体积：VM= F浮 ρ水g = 1000N 1×103kg/m3×10N/kg =0.1m3，
物体M受到的重力：
GM=ρMgVM=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=2500N；
（2）由②③式得：
动滑轮受到的重力：
G动=4Fmax-GM=4m人g-GM=2800N-2500N=300N；
（3）物体M出水后，滑轮组的机械效率：
η= W有 W总 = GM GM+G动 = 2500N 2500N+300N =89%．
最终答案：（1）物体M的重力GM为2500N； （2）动滑轮的重力G动为300N； （3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η．为89%．
解题过程：
解析：
（1）由图可知n=4，则v=4vM，=4×0.2m/s=0.8m/s，
由P=Fv得：物体M在水中，人对绳的拉力
FT= P v = 360W 0.8m/s =450N，
对物体M和动滑轮进行受力分析：
物体M在水中匀速上升时，如图甲所示．
物体M全部露出水面匀速上升时，如图乙所示．
∵不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，
∴若物体浸没在水中，则FT= 1 4 （GM+G动-F浮）；
即：GM+G动=F浮+4FT---------①
若物体在水面外则Fmax= 1 4 （GM+G动）；
即：GM+G动=4Fmax---------②
∵当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，
∴Fmax=G人=m人g----------③
由①②③式解得：
F浮=4m人g-4FT=4×70kg×10N/kg-4×450N=1000N，
由F浮=ρ水gVM得：
物体M的体积：VM= F浮 ρ水g = 1000N 1×103kg/m3×10N/kg =0.1m3，
物体M受到的重力：
GM=ρMgVM=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=2500N；
（2）由②③式得：
动滑轮受到的重力：
G动=4Fmax-GM=4m人g-GM=2800N-2500N=300N；
（3）物体M出水后，滑轮组的机械效率：
η= W有 W总 = GM GM+G动 = 2500N 2500N+300N =89%．
最终答案：（1）物体M的重力GM为2500N； （2）动滑轮的重力G动为300N； （3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η．为89%．