练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

    图26是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成，O为杠杆BC的支点，CO:OB=4:1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=500kg。安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的总质量mQ=12kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0。可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。在一次打捞一批实心金属材料过程中，金属材料浸没在水中匀速竖直上升，此时电动机Q牵引绳子的功率为P1，绳子H端的拉力为F1，金属材料上升速度大小为v1，地面对配重E的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中，绳子H端的拉力为F2，地面对配重E的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2。已知F1=200N，v1=0.2m/s，η2=95%，N1:N2=6:1，绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计，g取10N/kg。求：

    （1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；

    （2）动滑轮M的质量m0；

    （3）被打捞金属材料的密度ρ金。

    解：（1）金属材料浸没在水中匀速上升时，电动机牵引绳子的功率为

    P1=F1×3v1=200N×3×0.2m/s=120W  （2分）

    （2）金属材料浸没在水中匀速上升时，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图5所示，配重E的受力分析图如图6所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图7所示。（说明：受力分析图正确得1分）

    =FC1 ，=FB1 ， FC1·CO= FB1 ·OB

        =3F1+ GQ+G0

    FB1=4(3F1+ GQ+G0)

    ¢
     
       

    金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图8所示，配重E的受力分析图如图9所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图10所示。

    =FC2 ，=FB2 ， FC2·CO= FB2 ·OB

        =3F2+ GQ+G0

    FB2=4(3F2+ GQ+G0)

    ¢
     
       

     


     

     

     


    （1分）

     

    解得：G0=50N，m0=5kg （1分）

    ¢
     

    ¢
     
    （3）金属材料浸没在水中匀速上升时，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图11所示，金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图12所示。F1= F1，F2= F2

    ¢
     
    F浮+3F1=G0+G

    3F2=G0+G 

    解得：F浮=400N，G=950N（1分）

    根据阿基米德原理F浮=ρ水g V，解得：V = =4×10-2m3

    金属材料密度ρ=  = =2.4×103kg/m3

    （或2.375×103kg/m3）（1分）

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?怀柔区一模）图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图．图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端H由电动机拉动．该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成．悬挂机构由支架AD和杠杆CB构成，CO：OB=4：1．配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=200kg．安装在杠杆C端的提升装置由支架、定滑轮K、动滑轮M及电动机Q构成．其中支架和电动机Q的质量mQ=6.2kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为mK．可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升物体．物体A完全在水中匀速上升的过程中，电动机Q的功率P1为60W，绳子自由端H的拉力F1为20N，物体A上升速度大小为v1，地面对配重E的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，电动机Q的功率为P2，绳子自由端H的拉力为F2，物体A上升速度大小为v2，地面对配重E的支持力为N2，滑轮组的机械效率η2为95%；滑轮组提升物体A的过程中，杠杆CB在水平位置保持平衡．物体A上升的速度在水中以及完全出水后随时间的变化如图乙所示．已知N1=6N2．细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体A的阻力均忽略不计，g取10N/kg．

    求：
    （1）动滑轮M的质量mK；
    （2）物体A全部露出水面匀速上升时电动机的功率P2；
    （3）物体A的密度ρ．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?丰台区一模）如图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图．该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成．悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成，O为杠杆BC的支点，CO：OB=4：1．配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=500kg．安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成．其中支架和电动机Q的总质量mQ=12kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0．可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品．在一次打捞一批实心金属材料过程中，金属材料浸没在水中匀速竖直上升，此时电动机Q牵引绳子的功率为P1，绳子H端的拉力为F1，金属材料上升速度大小为v1，地面对配重E的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中，绳子H端的拉力为F2，地面对配重E的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2．已知F1=200N，v1=0.2m/s，η2=95%，N1：N2=6：1，绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计，g取10N/kg．
    求：
    （1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；
    （2）动滑轮M的质量m0；
    （3）被打捞金属材料的密度ρ金．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2011?海淀区一模）图是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成．悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO：OB=2：3．配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=100kg，底面积S=200cm2．安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成．电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK．可利用遥控电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P．当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4×104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为FC．科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组提升物体m1的机械效率为η．物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面．吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面．已知p1：p2=1：2，F1：F2=11：8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg．求：
    （1）拉力FC；
    （2）机械效率η； 
    （3）功率P．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：

     图27是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成，O为杠杆BC的支点，CO：OB=4：1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量m=500kg。安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的总质量m=12kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0。可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。在一次打捞一批实心金属材料过程中，金属材料浸没在水中匀速竖直上升，此时电动机Q牵引绳子的功率为P，绳子H端的拉力为F，金属材料上升速度大小为v，地面对配重E的支持力为N，滑轮组的机械效率为；在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中，绳子H端的拉力为F，地面对配重E的支持力为N，滑轮组的机械效率为。已知F=200N，v=0.2m／s，=95％，N：N=6：1，绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计，g取10N／kg。求：

    （1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P；

    （2）动滑轮M的质量m0；

    （3）被打捞金属材料的密度。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案