質量為60kg的工人站在水平地面上,用如圖裝置勻速打撈浸沒在長方形水池中的物體,水池底面積為15m2,物體重2...
問題詳情:
質量為60kg的工人站在水平地面上,用如圖裝置勻速打撈浸沒在長方形水池中的物體,水池底面積為15m2,物體重2000N、體積為0.1m3,物體未露出水面前,此裝置機械效率為80%.(不考慮水對物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦)g取10N/kg求:
(1)物體浸沒在水中受到的浮力;
(2)動滑輪的重力;
(3)若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2,當他對地面的壓強為2×103Pa時,池底受到水的壓強的變化量。
【回答】
(1)1000N;(2)250N;(3)50Pa。
【解析】分析:(1)根據可求物體浸沒在水中受到的浮力;
(2)不考慮水對物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦,根據,已知裝置機械效率為80%,可求動滑輪重;
(3)已知工人的質量,可求工人的重力;已知工人對地面的壓強,根據可求對地面的壓力,根據可求繩子的拉力,根據可求出浮力的變化量,即可求排開液體的變化量,再根據求出液體深度的變化量,由可求池底受到水的壓強的變化量,
解答:(1)物體浸沒在水中受到的浮力:;
(2)不考慮水對物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦,裝置機械效率;,解得:G動=250N;
(3)由圖可知,n=4,工人的重力,,工人對地面的壓力:,,此時繩子對人的拉力:,此時物體在長方形水池受到的浮力:,,物體排開液體的體積:由′可得,,排開液體的變化量:;液體深度的變化量:
,池底受到水的壓強的變化量:。
答:(1)物體浸沒在水中受到的浮力是1000N;
(2)動滑輪的重力是250N;
(3)若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2,當他對地面的壓強為2×103Pa時,池底受到水的壓強的變化量是50Pa。
【點睛】本題為力學綜合題,考查了壓強、浮力、機械效率的計算,題目較難。
知識點:壓強
題型:計算題
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