7、12(2010)图27是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A提取水的装置示意图,当容器A 到达水面前,在空气中匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器A完全浸没在水中(容器A未与水池底接触),且整个装置处于静止状态时, 容器A在水中受到浮力为40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为F2, 水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A仍能继续下沉,当容器A下沉到一定深度时,容器侧壁的阀门会自动打开,水会注入容器,注满水后,阀门自动关闭。提升注满水的容器A匀速上升的过程中(容器未露出水面), 小明对绳子竖直向下的拉力为F3, 水平地面对小明的支持力为N3.已知小明所受重力为500N, N1: N2=46:47, N2: N3=47:41。(不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg)
求:容器A盛满水后,所盛水的质量。
A
图27
7、13(2010)图24是小刚利用现有设备设计的一个滑轮组来打捞落水铝锭的示意图。已
知图中大小滑轮的质量之比为3:1,小刚身体的质量是65kg,铝锭的体积为0.06m3,铝锭出水前与完全出水后小刚对地面的压力之比为9:7,铝的密度为2.7×103kg/m3(若不计水的阻力、不计绳重和摩擦,g取10N/kg),求: ⑴出水前铝锭受到的浮力是多少?
⑵出水前此滑轮组的机械效率是多少?
⑶出水后如果铝锭以0.06米/秒的速度匀速上升,小刚作用在绳子自由端拉力的功率是多少?
7、14(2010FSYM)如图所示,水平桌面上放一底面积为100cm2的柱形容器,容器内盛有某
种液体,滑轮组左端挂一重物,并浸没在液体中,当用滑轮组提升浸没在液体中的物体时,竖直向下拉动滑轮的力为11.8N,液体对容器底的压强为2000Pa;当将物体上提到1/2体积露出液面时,竖直向下拉动滑轮的力为13.4N;已知物体的密度为5.0×103kg/m3,每个滑轮的重力为1N,忽略绳重、轮与轴之间的摩擦。取g=10N/kg,求: (1) 物体的重力;(7分) (2) 液体的密度;
(3) 当物体上提到1/2体积露出液面时液体对容器底的压强。
F
图22
7、15(2010SYYM)图28是小明用滑轮组提升水中边长为20 cm的正立方体A的示意图,已
知物体A的密度为?A?8?103kg/m3。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,对地面的压强为p1,滑轮组的机械效率为?1;当物体A有
3的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,对地面的压强为4p2;当物体A全部露出水面并在空中匀速上升时,小明对绳子竖直向下的拉力为F3,
对地面的压强为p3,滑轮组的机械效率为?2。已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N。(不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,取g?10N/kg)求: (1)小明先后两次对对地面的压强p1:p2;(2)滑轮组的机械效率?1:?2。
- 21 3 10 1 5 0 5 v 0 3 15 R1 R2 S2 R3 0.6 0.2 0.4 2 3 0 0 1A _ 0.6 3 S1 A 图27 图28
7、16(2010tzym)小明单独站在水平地面上时,对地面的压强p0为3×104 Pa;小明用滑轮
组提升合金块,当合金块露出水面的体积为其总体积的2/5时,如图20(1)所示,小明再也拉不动了,此时小明对地面的压强p1为零;于是小明改变了滑轮组的绕线方法,合金块被顺利拉出水面,如图20(2)所示,小明拉合金块匀速上升时,其对地面的压强p2为0.2×104 Pa。已知小明的双脚与地面的接触面积S始终为250cm2,合金块的密度为2×103kg/m3,不计绳重、滑轮轴间的摩擦,g取10N/kg。求: (1)小明的重力G人; (2)动滑轮的重力G动;
(3)小明通过图20(2)所示滑轮组匀速提升合金块时,滑轮组的机械效率η。
(1) (2)
图20