浮力与滑轮综合题.doc

浮力与滑轮综合题
1、我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统．在某次打捞过程中，该装置置从100m深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m高处．该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程．忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程．经过A处时物体受到的拉力为4×104N，经过B处时物体受到的拉力6×104N．已知g=10N/kg，海水的密度1.0×103kg/m3，不计水和空气的阻力，请计算：

（1）物体在A处受到的浮力和物体的体积；
（2）若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW，整个提升过程用时80s，求该打捞装置的机械效率．

2、如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3100N，配重的重量是3000N，某次电梯载货量的重量是1000N，当电梯匀速上升15m，所用的时间为10s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：

（1）轿厢的速度大小．
（2）配重重力对配重做的功．
（3）电动机的功率至少多大？

3、如图甲，利用滑轮组将浸没在水中的正方体始终以0.2m/s的速度匀速向上升起，此物体重80N，绳子自由端F的大小与物体下表面距容器底高度h的关系如图乙所示，不计绳重及摩擦，g=10N/kg．

（1）求物体提离水面后容器底受到的压强；
（2）物体提离水面后F的功率；
（3）物体在h小于40m的范围内匀速上升时，求滑轮组的机械效率．
（4）物体在露出水面之前受到水的浮力是多少N？

4、如图所示，轻质、薄壁圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将重为100N物体浸没在水中后，容器中水的深度变为70cm，已知物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重、绳重与滑轮间的摩擦、水的阻力，求：

（1）物体浸没在水中时受到的浮力大小；
（2）物体浸没在水中时容器对桌面的压强；
（3）把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率（计算结果保留一位小数）