用滑輪組與電動機結合使用可節省人力,提高工作效率.如圖所示,是一業餘打撈隊打撈某密封箱子的示意圖,已知電動機工...
問題詳情:
用滑輪組與電動機結合使用可節省人力,提高工作效率.如圖所示,是一業餘打撈隊打撈某密封箱子的示意圖,已知電動機工作時拉繩子的功率爲1100W保持不變,箱子質量300kg、體積0.1m3,每個滑輪重200N,水深6m,水面離地面4m,將箱子從水底提到地面時,用時間24s(不計繩重、摩擦和水的阻力,取g=10N/kg).求:
(1)箱子在水底時下表面受到水的壓強.
(2)電動機把箱子提升到地面做的總功.
(3)整個打撈過程中,滑輪組機械效率的最大值.
(4)整個打撈過程中,箱子上升的最大速度.
【回答】
【考點】液體的壓強的計算;功的計算;滑輪(組)的機械效率;功率計算公式的應用.
【分析】(1)已知箱子在水中的深度,根據公式p=ρgh可求產生的壓強.
(2)利用W=Pt即可求出總功;
(3)箱子出水後繼續上升的過程中,排開水的體積越來越小,繩子對物體的拉力越來越大,根據公式機械效率η==可知出水後機械效率最大,據此即可求出最大效率.
(4)由於電動機工作時拉繩子的功率保持不變,根據P=Fv即可判斷出最大速度的狀態,先求出此時的拉力,然後即可求出最大速度.
【解答】解:(1)箱子在水底時下表面的深度h=6m,
此處水產生的壓強:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa.
(2)電動機工作時拉繩子的功率爲1100W保持不變,將箱子從水底提到地面用時t=24s,
由P=得電動機所做的總功:W總=Pt=1100W×24s=2.64×104J;
(3)在提升箱子過程中,不計繩重、摩擦和水的阻力,有用功是動滑輪對箱子的拉力所做的功,額外功是克服動滑輪重所做的功;
由η====可知,動滑輪對箱子的拉力越大,滑輪組的機械效率越大,所以出水後滑輪組的機械效率最大.
箱子的重力:G=mg=300kg×10N/kg=3000N;
出水後,最大機械效率:η最大=×100%=×100%=93.75%.
(4)由於電動機工作時拉繩子的功率保持不變,
所以,根據P=Fv可知:電動機的拉力最小時,繩端的速度最大,此時箱子上升的速度也最大.
當箱子所受浮力最大時(箱子浸沒在水中上升時),電動機的拉力最小,箱子上升的速度最大;
箱子所受的浮力:F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N.
則電動機的最小拉力:
F=(G箱+G動﹣F浮)==1100N;
由P=Fv可得,繩端的最大速度:v最大===1m/s,
則箱子上升的最大速度:v最大′=v最大=×1m/s=0.5m/s.
答:(1)箱子在水底時下表面受到水的壓強爲6×104Pa.
(2)電動機把箱子提升到地面做的總功爲2.64×104J.
(3)整個打撈過程中,滑輪組機械效率的最大值爲93.75%.
(4)整個打撈過程中,箱子上升的最大速度爲0.5m/s.
知識點:各地中考
題型:計算題
-
直角座標系中,點P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
問題詳情:直角座標系中,點P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【回答】A知識點:平面直角座標系題型:選擇題...
-
近日我州某地成功處置了一輛滿載三*化*(PCI3)的車輛泄漏事故.三*化*是一種重要的無機鹽工業產品,無*液體...
問題詳情:近日我州某地成功處置了一輛滿載三*化*(PCI3)的車輛泄漏事故.三*化*是一種重要的無機鹽工業產品,無*液體、密度1.574g/cm3(21℃),熔點﹣112℃,沸點75.5℃,易燃.遇水反應生成亞**(H3PO3)和*化*,與有機物接觸會着火.下列對三*化*的說法錯誤的是()A.三*化*中*元素的化合價爲+...
-
如圖中,A、B、C、D、E是單質,G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物,已知:①反應C+G ...
問題詳情:如圖中,A、B、C、D、E是單質,G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物,已知:①反應C+G B+H能放出大量的熱,G是紅綜*固體粉末;②I是一種常見的溫室氣體,它和E可以發生反應:2E+I2F+D,F中的E元素的質量分數爲60%.回答問題: ⑴①中反應的化學方程式爲 ...
-
如圖所示,一質量爲m的物塊恰好沿着傾角爲的斜面勻速下滑。現對物塊施加一個豎直向下的恆力F。則物塊( ) ...
問題詳情:如圖所示,一質量爲m的物塊恰好沿着傾角爲的斜面勻速下滑。現對物塊施加一個豎直向下的恆力F。則物塊( ) A.將減速下滑 B.將加速下滑 ...
相關文章
- 如圖*所示,是某打撈船所用起重裝置的示意圖.在某次打撈作業中,物體在不可伸長的輕繩作用下,從水底以0.5m/s...
- 如圖所示是利用起重機打撈水中物體的示意圖,吊臂前端由滑輪組組成,動滑輪總重300Kg,繩重核摩擦不計.現在用此...
- 現代工具的使用會大大提高工作效率.如圖是某品牌充電式電動螺絲*,直流電動機內通過不同方向的電流,就可以實現正轉...
- 工人用圖中所示的滑輪組緩慢地打撈起沉沒在湖中的重物.當重物懸浮在水中時拉力F爲180N,滑輪組機械效率爲80%...
- 如圖所示是利用起重機打撈水中物體的示意圖,吊臂前端由滑輪組組成,動滑輪重300kg,繩重和摩擦不計.現在用此起...
- 如圖所示,小明利用動滑輪勻速提升木箱。以下做法可以提高動滑輪機械效率的是( )A.適當增加木箱重力 ...
- 如圖所示家用電吹風的工作電路由電動機、電熱絲和兩個開關等部分組成.實際使用中發現:電動機不工作時,電熱絲怎麼也...
- 使用機械可以極大地減輕人們的勞動強度,提高工作效率。如圖*,工人在鋪設電纜時,要在轉彎處固定一組導向輪,這組導...
- (2018•達州)如圖是利用滑輪組打撈水中物體的簡化模型示意圖,工人用一滑輪組從水中打撈物體。已知:物體的質量...
- 某建築工地爲了搬運建材,採用的滑輪組示意圖如圖所示。鋼絲繩的拉力F由電動機提供。此滑輪組在30s內將質量爲45...