问题补充:
用滑轮组将密度为?2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮中120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200ND.滑轮组的机械效率是75%
答案:
CD
解析分析:因金属块完全浸没,所以排开液体的体积和本身的体积相等,根据V=求出金属块的体积,利用F浮=ρgV排求出金属块受到的浮力;因金属块匀速上升再对金属块受力分析求出绳子对金属块的拉力,根据W=Fh求出拉力F的有用功;由滑轮组可知绳子的有效股数,根据F=(F拉+G动)求出滑轮组绳子的拉力,根据W=Fs求出总功,利用η==求出滑轮组的机械效率.
解答:金属块的体积为V===0.02m3,∵金属块完全浸没,∴金属块受到的浮力为F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N;对金属块受力分析可知:受到竖直向上的拉力F拉和浮力F浮、竖直向下的重力G,∵物体匀速上升,∴F拉=G-F浮=mg-F浮=56kg×10N/kg-200N=360N;拉力F的有用功为W有=F拉h=360N×0.5m=180J;由滑轮组可知绳子的有效股数n=2,∴滑轮组绳子的拉力F=(F拉+G动)=(360N+120N)=240N,拉力做的总功为W总=Fs=Fnh=240N×2×0.5m=240J,∴滑轮组的机械效率η===75%.故选CD.
点评:本题涉及到的知识点较多,如体积和浮力的计算、机械效率的计算,有用功、总功的理解和运用等,综合性较强,有一定的难度;要特别注意物体不仅受重力和拉力,还要受水给它的浮力.
用滑轮组将密度为?2.8×103kg/m3 质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m 加在绳子自由端的拉力是F 动滑轮中120N 如图所示.不计绳重及摩擦 g取