践行者初中物理浮力中考真题专辑100/100
践行者初中物理力学典题详解第336题
100.(2022·四川广安) 某校科技小组,设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置,动滑轮的重力为50N,物体A的密度为1.5×10³kg/m³,体积为0.04m³;通过滑轮组把A从水中匀速提升(A始终未露出水面),不计绳重、摩擦及水的阻力,ρ水=1×10³kg/m³,g=10N/kg。求:
(1)A浸没在水中所受浮力;
(2)A露出水面前,滑轮组的机械效率;
(3)若人的重力为625N,与水平地面的接触面积为500cm²,人对地面的压强。
解析:由题意可知:
①G动=50N,
②ρA=1.5×10³kg/m³,
VA=0.04m³,
③n=2,
④G人=625N,
S人=500cm²=500×10⁻⁴m²,
⑤A从水中被匀速提升(A始终未露出水面),
⑥不计绳重、摩擦及水的阻力,
则:①GA=ρAVAg
=1.5×10³kg/m³×0.04m³×10N/kg
=600N,
②V排=VA=0.04m³,
F浮=ρ水gV排
=1×10³kg/m³×10N/kg×0.04m³
=400N,
③等效重力G=GA-F浮
=600N-400N
=200N,
则A浸没在水中时,
滑轮组的机械效率η=G/(G G动)×100%
=200N/(200 50)N ×100%
=80%,
人对绳的拉力F=(G G动)/n
=(200 50)N/2
=125N,
则绳对人的拉力T=F=125N,
地面对人的支持力F支=G人-T
=625N-125N
=500N,
则人对地面的压力F压=F支=500N,
则人对地面的压强p=F压/S人
=500N/500×10⁻⁴m²
=1×10⁴Pa。
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