4.我市海洋打撈隊的一打撈裝置可簡化為如圖所示的系統(tǒng).在某次打撈過程中,該裝置置從100m深的海底將一物體豎直向上提起至離海面10m高處.該過程可視為水中和空中兩個速度大小不同的勻速過程.忽略物體剛要離開水面到剛好完全離開水面過程及速度大小的變化過程.經(jīng)過A處時物體受到的拉力為4×104 N,經(jīng)過B處時物體受到的拉力6×104 N.已知g=10N/kg,海水的密度1.0×103kg/m3,不計水和空氣的阻力,請計算:
(1)物體在A處受到的浮力和物體的體積;
(2)若用于提升工作的柴油機的輸出功率恒為69kW,整個提升過程用時80s,求該打撈裝置的機械效率.

分析 (1)不計水和空氣的阻力,物體在B處受到重力和拉力的作用,這兩個力是一對平衡力,大小相等,物體在A處受到重力、拉力和浮力的作用,并且重力等于浮力和拉力之和,據(jù)此可求物體所受浮力;
(2)利用W=Fs提升過程中該裝置的有用功,利用P=$\frac{W}{t}$求出提升過程中該裝置的總功,然后利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可求該打撈裝置的機械效率.

解答 解:
(1)不計水和空氣的阻力,由題意知,物體在A處受到的浮力:
F=G-FA=FB-FA=6×104N-4×104N=2×104N.
由FgV可得,物體的體積:
V=V═$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{海水}g}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2m3;
(2)設物體在水中提升的高度為hA,在空氣中提升的高度為hB
提升過程中該裝置的有用功為:
W=FAhA+FBhB=4×104N×100m+6×104N×10m=4.6×106J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,提升過程中該裝置的總功為:
W=Pt=69×103W×80s=5.52×106J,
該裝置的機械效率為:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4.6×1{0}^{6}J}{5.25×1{0}^{6}J}$=83%.
答:(1)物體在A處受到的浮力為2×104N;物體的體積為2m3;
(2)該打撈裝置的機械效率為83%.

點評 此題考查浮力大小的計算、滑輪組的機械效率計算,還涉及到力的平衡、有用功和總功的計算,是一道綜合性很強的題目,關(guān)鍵是通過對物體進行受力分析,根據(jù)力的平衡求出物體在A處所受浮力大。幸欢y度.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

14.如圖所示,甲、乙兩物體均在兩個力的作用下處于靜止狀態(tài),請在圖中分別畫出另一個力F2

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

15.如圖是冰壺比賽的情景.冰壺對冰面的壓力是150N,與冰面的接觸面積是0.03m2,則冰壺對冰面的壓強為5000Pa.冰壺被擲出后仍能向前運動,是因為冰壺具有慣性,且受阻力越。ㄌ畲蠡蛐。,運動狀態(tài)改變越慢.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:計算題

12.重4.8×104N 的汽車在水平路面勻速運動,所受阻力為920N,汽車牽引力功率為9.2kW,其汽油發(fā)動機效率為20%,若汽車運動100s,(汽油熱值是(4.6×107J/kg)則:
(1)若汽車每個輪子與地面的接觸面積200cm2(有4個輪子),汽車靜止在地面上對地面的壓強多大?
(2)發(fā)動機對汽車的牽引力多大?
(3)牽引力做了多少功?
(4)發(fā)動機消耗汽油質(zhì)量是多少?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

19.生活中有許多事利用了慣性,下列事例利用慣性的一組是( 。
①火車進站時,撤去動力,仍能進站
②河里嬉水的鴨子上岸后,用力抖動翅膀,把身上水抖掉
③汽車行駛時,司機系著安全帶
④錘頭松了,把錘柄的一端在地上撞擊幾下就緊了.
A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

9.已知定值電阻R1=6Ω,R2=15Ω,把它們串聯(lián)后接入電路,那么,串聯(lián)后通過R1與R2的電流之比I1:I2=1:1.通過R1與R2的消耗的功率之比P1:P2=2:5.并聯(lián)后他們通過R1與R2的電流之比I1:I2=5:2.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

16.天氣炎熱時多喝水有益于身體健康.
(1)當該同學用手握住瓶子使瓶身豎直在空中靜止不動時,手與瓶子摩擦力和瓶子受到的重力  是一對平衡力,合力為0 N.
(2)礦泉水瓶蓋上有一道道條紋,其目的是在用手擰開瓶蓋時能,用增大接觸面粗糙程度方法來增大 (選填“增大”或“減小”)摩擦.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖,小車和彈簧放在光滑的水平面上.用手將小車推出后,小車先向左運動,再接觸彈簧.當彈簧右端被小車壓至A處時,小車速度為零.小車被推出后的運動是(  )
A.先加速后減速B.先加速后勻速C.先勻速后減速D.一直減速

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

14.關(guān)于阻力對物體運動的影響的實驗:
(1)實驗中選擇“斜面”的目的是小車到達水平面有一定的速度;
(2)使小車從斜面的同一位置滑下的目的是讓小車到達水平面就具有相同的速度;
(3)小車在不同物體的表面上運動的距離不等,說明了小車在三種不同表面上受到的阻力不同;
(4)從這個實驗中得出的結(jié)論是小車受到的阻力越小,小車運動的距離越遠.
(5)從這個實驗進一步進行推理得出的結(jié)論是做勻速直線運動.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案