“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形象如图14所示.在点缀上海街头的各种“海宝”中,有一座“海宝”(材质均匀、实心)的质量为5.0×102kg,密度为2.5×10

发布时间:2020-07-29 03:30:20

“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形象如图14所示.在点缀上海街头的各种“海宝”中,有一座“海宝”(材质均匀、实心)的质量为5.0×102kg,密度为2.5×103kg/m3,与水平地面的接触面积为1m2,那么
(1)当海宝站立时对地面的压强为多少?
(2)在一次运输过程中,若该海宝不慎跌落到水中,则海宝受到的浮力大约是多少?
(3)由于海宝的质量大,要把它捞起需用如图所示的滑轮组装置,该滑轮组每个滑轮是等重均为10kg.不计绳重和摩擦,在海宝未露出水面前,该滑轮组吊起海宝时的机械效率为多少?

网友回答

解:(1)海宝对地的压力:
F=G=mg=5.0×102kg×10N/kg=5000N,
海宝对地的压强:
P===5×103Pa;
(2)海宝的体积:
V===0.2m3,
∵ρ海宝>ρ水,
∴V排=V=0.2m3,
?受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2000N;
(3)由图可知n=4,
海宝对滑轮的拉力:F拉=G-F浮=5000N-2000N=3×103N,
人对绳子的拉力:F=(F拉+2G动)=(3000N+2×10×10N)=800N,
滑轮组拉着海宝上升时的机械效率:
η======93.75%.
答:(1)海宝站立时对地面的压强为5000N;
(2)海宝受到的浮力大约为2000N;
(3)在海宝未露出水面前该滑轮组吊起海宝时的机械效率为93.75%.解析分析:(1)已知“海宝”的质量利用G=mg求出的重力,根据水平地面上的物体的压力和重力相等,利用P=求出对地面的压强;(2)根据“海宝”的密度大于水的密度可知会沉入水底,先根据密度公式求出它的体积,再根据F浮=ρgV排求出受到的浮力;(3)由图可知滑轮组绳子的有效股数,先根据力的平衡求出海宝对滑轮的拉力,再根据F=(G物+G动)求人对绳子的拉力,根据W=FS和S=nh分别求出有用功和总功,利用η=求出该滑轮组的机械效率.点评:本题综合了考查了重力、压强、体积、浮力、有用功、总功、机械效率的计算,本题关键有二:一是滑轮组对物体拉力F=G-F浮的求法,二是有用功和总功的计算,特别是W有用=Fh,而不是W有用=Gh.
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