如图所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)提升水中的物体,其输出功率始终为1500W.物体未露出水面前,以1.5m/s的速度被匀速提升,卷

发布时间:2020-07-29 07:44:14

如图所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)提升水中的物体,其输出功率始终为1500W.物体未露出水面前,以1.5m/s的速度被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为F1,卷扬机对工作台的压力为N1.物体离开水面后,仍被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为F2,卷扬机对工作台的压力为N2.已知F1:F2=1:6,N1:N2=1:2.g取10N/kg不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,则下列说法正确的是A.卷扬机的质量为400kgB.物体的密度为6.0×103kg/m3C.物体露出水面前受到的浮力为1000ND.物体离开水面后的运动速度为9m/s

网友回答

A
解析分析:物体未露出水面前,卷扬机对绳子的拉力等于物体重减去受到的浮力,卷扬机对工作台的压力等于卷扬机重加上拉力;物体离开水面后,卷扬机对绳子的拉力等于物重,卷扬机对工作台的压力等于卷扬机重加上拉力;A、知道N1:N2=1:2,即(G机+F1):(G机+F2)=1:2,据此求卷扬机重,再求卷扬机的质量;B、知道F1:F2=1:6,即(m物g-ρ水V物g):m物g=1:6,据此求物体的密度;C、物体露出水面前受到的浮力F浮=F2-F1;D、知道功率和拉力F2,利用P=Fv求物体离开水面后的运动速度.

解答:物体未露出水面前,∵P=F1v1=F1×1.5m/s=1500W,∴F1=1000N,卷扬机对绳子的拉力:F1=G物-F浮=m物g-ρ水V排g=m物g-ρ水V物g,卷扬机对工作台的压力:N1=G机+F1;物体离开水面后,∵F1:F2=1:6,F1=1000N,F2=6000N,卷扬机对绳子的拉力:F2=G物=m物g,卷扬机对工作台的压力:N2=G机+F2,A、∵N1:N2=1:2,即:(G机+F1):(G机+F2)=1:2,(G机+1000N):(G机+6000N)=1:2,∴卷扬机重:G机=4000N,卷扬机的质量:m机===400kg,故A正确;B、∵F1:F2=1:6,即(m物g-ρ水V物g):m物g=1:6,∴1-=,物体的密度:ρ物=ρ水=1.2×103kg/m3,故B错;C、物体露出水面前受到的浮力:F浮=F2-F1=6000N-1000N=5000N,故C错;D、∵P=F2v2=6000N×v2=1500W,∴v2=0.25m/s,故D错.故选A.

点评:本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、定滑轮特点、力的合成的掌握和运用,要求灵活运用公式分析求解.
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