小雨使用如图所示的滑轮组提升一个边长为a、密度为ρ的立方体金属块.求:(1)金属块的质量m为多少?(2)将它放在水平地面上,它对地面的压强p为多大?(3)当提升重物离

发布时间:2020-08-11 13:09:58

小雨使用如图所示的滑轮组提升一个边长为a、密度为ρ的立方体金属块.求:
(1)金属块的质量m为多少?
(2)将它放在水平地面上,它对地面的压强p为多大?
(3)当提升重物离水后滑轮组的机械效率为η,则提升重物离水前滑轮组的机械效率η′为多大?(不计绳重和摩擦)

网友回答

解:(1)∵ρ=
∴金属块的质量为:m=ρv=ρa3,
(2)放在水平地面上时,对地面的压力:
F=G=mg,S=a2,对地面的压强:P=====ρga.
(3)当提升重物离水后滑轮组的机械效率为η,即η=====;
即η=,解得G动=…①
在金属块露出水面前,它受到三个力的作用,重力、拉力和浮力,
F浮=ρ水gV排=ρ水ga3…②;
则重物离水前的=(mg-F浮)h,
=(G-F浮+G动)×2h=(mg-F浮+G动)h,
则提升重物离水前滑轮组的机械效率η′====,
即η′=…③,
将①代入③得η′=.
答:(1)金属块的质量m为ρa3.
(2)将它放在水平地面上,它对地面的压强p为ρga.
(3)提升重物离水前滑轮组的机械效率η′为=.
解析分析:(1)根据公式m=ρv计算出物体的质量;
(2)知道金属块的质量,利用重力公式求金属块受到的重力;因为放在水平地面上,所以对地面的压力等于重力,知道受力面积再利用压强公式P=求对地面的压强;
(3)在金属块露出水面前,它受到三个力的作用,重力、拉力和浮力,
F浮=ρ水gV排=ρ水ga3,利用离水后求动滑轮重,代入离水前求机械效率重物,然后根据机械效率η=即可求得结论.

点评:此题考查的知识点比较广泛,一是物体的受力分析;二是物体质量的计算;三是浮力的有关计算;四是机械效率的有关计算;五是滑轮组省力情况的有关计算;六是压强的有关计算.
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