类型 4 力学综合计算1
如图所示,物重 G 为 2000N ,斜面长 5m ,高 3m ,斜面和滑轮组装置的总机械效率为 80% ,若将重物沿斜面以 0
2m/s 的速度拉上顶端,求:(1) 所需拉力 F 的大小;(2) 机械的总功率
解: (1) 机械的总功: W 总 =W 有 /η=Ghη=2000N×3m/80%=7500J ,所需拉力 F 的大小: F=W 总 /3s=7500J/ ( 3×5m ) =500N ;(2) 机械的总功率: P 总 =Fv=500N×3×0
2m/s=300W
一个圆柱形杯身的杯子,装 12cm 高的水密封后 ( 杯子厚度忽略不计 ) 放在水平桌面上,如图甲所示
再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示
(ρ 水 =1
0×103kg/m3 , g 取 10N/kg) 求:(1) 图甲中杯底受到水的压强;(2) 图丙中某种液体的密度;(3) 如果杯子自身质量为 80g ,则杯内水的质量
解: (1) 图甲中杯底受到水的压强:p=ρ 水 gh=1
0×103kg/m3×10N/kg×0
2×103Pa ;(2) 设杯子的底面积为 S ,杯子在水中和在液体中受到的浮力相等,即 F 浮水 =F 浮液,即 ρ 水 gV 排 =ρ 液 gV′ 排,即 ρ 水 gS(h1+h2)=ρ 液 gS(h1+h3) ,图中 h1=0
12m , h2=0
04m , h3=0
08m ,解得: ρ 液 =0
8×103kg/m3 ;(3) 图乙中杯子处于漂浮状态,浮力等于其总重力,G 杯 =m 杯 g=0
08kg×10N/kg=0
8N ,F 浮水 =G 杯 +G 水,ρ 水 gS(h1+h2)=G 杯 +ρ 水 gSh1 , ρ 水 gSh2=G 杯,杯子底面积:S=G 杯 /ρ 水