求解2012年房山区初三二模最后一道力学大题

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/04/20 08:26:32

（1）∵ η＝G物/(G物＋G动)　将表中数据代入：75％＝60N / (60N＋G动),∴G动＝20N.
∵“质量相等的四个滑轮组成的滑轮组”,∴G定＝G动＝20N
从“功随时间变化的关系如图24（2）”可知,当 t 甲＝t 乙＝5 s 时,W甲＝40J,W乙＝60J
而W＝Fs＝Fv t,又“提升甲、乙两物体时速度相同”,即v甲＝v乙
故有　W甲/W乙＝F1v甲 t 甲 / F2v乙 t 乙＝F1 / F2＝40/60＝2/3；
再考虑“滑轮组在水面以上提升密度为ρ甲=0.75kg/dm3的甲物体时,绳自由端的拉力”：
F1＝(G甲＋G动) / n＝(ρ甲gV甲＋G动)/n,
同理可得“在水面以下提升密度为ρ乙=5.6kg/dm3的乙物体时,绳自由端的拉力”：
F2＝(G乙－F浮＋G动) / n＝(ρ乙gV乙－ρ水gV乙＋G动)/n＝[(ρ乙－ρ水)gV乙＋G动]/n
∴　F1 / F2＝(ρ甲gV甲＋G动)/n］/｛[(ρ乙－ρ水)gV乙＋G动]/n｝＝2/3,而“V甲=4V乙”
F1 / F2＝(0.75×10×4V乙＋20)/4］/｛[(5.6－1.0)×10V乙＋20]/4｝＝2/3
解之可得：V乙＝10dm^3,从而　V甲＝40dm^3,
故有：G甲＝ρ甲gV甲＝0.75kg/dm^3×10N/kg×40dm^3＝300N
G乙＝ρ乙gV乙＝=5.6kg/dm^3×10N/kg×10dm^3＝560N
F浮＝ρ水gV乙＝=1.0kg/dm^3×10N/kg×10dm^3＝100N
∵“OA： OB=4：1”,所以作用在杠杆A、B端的力　FB：FA＝OA： OB=4：1,∴FA＝FB/4
提升甲的时,作用在定滑轮上的绳子有n'＝5段：
∴FB1＝n'F1＋G定＝n'(G甲＋G动) / n＋G定＝5×(300N＋20N)/4＋20N＝420N,
∴FA1＝FB1/4＝420N/4＝105N
同理,提升乙物时：
FB2＝n'F2＋G定＝n'(G乙－F浮＋G动) / n＋G定＝5×(560N－100N＋20N) /4＋20N＝620N,
∴FA2＝FB2/4＝620N / 4＝155N
∴ΔP1＝Mg/S－(Mg－FA1) / S＝FA1/ S,ΔP2＝Mg/S－(Mg－FA2) / S ＝FA2/ S
∴　ΔP2－ΔP1 ＝FA2/ S－FA1/ S＝(FA2－FA1) / S＝(155N－105N) / 0.1m^2＝500Pa
（2）滑轮组提升浸没在水中的乙物体时的机械效率：
η'＝(G乙－F浮) / (G乙－F浮＋G动)＝(560N－100N) / (560N－100N＋20N)≈95.8％

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