九年级物理解答题中等难度题
建筑工人使用如图所示装置,将质量分布均匀的长方体水泥板M吊起后放入水中。工人通过控制电动机A、电动机B,始终保持水泥板M所受拉力竖直向上。当电动机A对绳的拉力为零时,电动机A对地面的压强为p0;当水泥板M一端被竖直滑轮组拉起,另一端仍停在地面上,且水泥板M与水平地面成某角度时,电动机A对地面的压强为p1;当水泥板M被竖直滑轮组拉离地面时,电动机A对地面的压强为p2;当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时,电动机A对地面的压强为p3。已知:水泥板M的体积VM为0.1m3,==5250Pa,==10250Pa,==5250Pa,不计绳重和轴摩擦。(g取10N/kg)求:
(1)竖直滑轮组中动滑轮的总重力G动 ;
(2)水泥板M所受重力GM;
(3)竖直滑轮组提拉水泥板M将其立起的过程中机械效率η。(结果保留两位有效数字)
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如图所示,某科技小组的同学制作了一个打捞物体的自动控制模型,E为配重,AOB是一个质地均匀的长方形横杆,其质量不计,OA∶OB=1∶3,在水平位置保持平衡。通过电动机Q可以控制杠杆B端抬起,从而将被打捞物体提起。已知滑轮D重为10N,B端定滑轮和提升电动机P的总质量是1kg,提升电动机P的功率为3W且保持不变,物体M的质量是1kg。只让提升电动机P工作,当物体M匀速上升时,提升电动机P对绳子的拉力为F1, B端滑轮组的机械效率为η1。若用质量为1.5kg物体N代替物体M,只让提升电动机P工作,当物体N匀速上升时,提升电动机P对绳子的拉力为F2, B端滑轮组的机械效率为η2,且η1∶η2=8∶9。不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦,g取10N/kg,求:
(1)F1 与F2的比值;
(2)只让提升电动机P工作,当物体M匀速上升时的速度υ;
(3)当物体N被提升到一定高度后,提升电动机P停止工作,启动电动机Q将杠杆B端匀速抬起的过程中,电动机Q对绳子的拉力F的大小。
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港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,总长约55公里。图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N,滑轮组的机械效率为80%,已知上升的速度始终为0.1m/s。(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响,g=10N/kg),求:
(1)长方体A的重力是_______N;未露出水面时受到的浮力是_______N。
(2)长方体A的密度是多少?在如图虚线框中的滑轮组通过动滑轮吊起物体,动滑轮上的绳子段数是多少?______
(3)把长方体A放在岸边的水平地面上,它对地面的压强是多少?______
(4)长方体A完全离开水面后,在上升过程电动机对绳的拉力F的功率。______
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