Question

如圖甲所示，正方體A邊長(zhǎng)0.2m，作為配重使用，杠桿OE：OF=2：3，某同學(xué)用這個(gè)裝置和一個(gè)密閉容器D提取水中的圓柱體B， 圓柱體B的體積是密閉容器D的；旁邊浮體C的體積是0.1m³，該同學(xué)站在浮體C上，C總體積的浸入水中；該同學(xué)用力拉動(dòng)滑輪組繞繩自由端，手拉繩的功率P和密閉容器D勻速被提升的距離關(guān)系如圖乙所示；密閉容器D上升速度0.05m/s保持不變，密閉容器D被提出水后，將圓柱體B從密閉容器D中取出放在浮體C的上面，同時(shí)手松開(kāi)繩子時(shí)，浮體C露出水面的體積減少總體積的；在提升全過(guò)程中，配重A始終沒(méi)有離開(kāi)地面。兩個(gè)定滑輪總重10 N.（繩的重力，滑輪與軸的摩擦及水的阻力不計(jì)。g＝10N/kg），求：

（1）D完全露出水面時(shí)人拉繩的力的大小。

（2）圓柱體B的重力；

（3）密閉容器D離開(kāi)水面時(shí)，滑輪組提升重物B的機(jī)械效率；（百分號(hào)前面保留整數(shù)）；

（4）圓柱體B的密度；

 

甲

Answer 1

解：（1）由圖象可知D完全露出水面時(shí)F₁的功率P₁=12W，P₁=F₁υ

解之 

（2）B放在C上，且放開(kāi)手后， 

（3）

（4）

D未出水面時(shí)的功率為P₂=6W，拉力

又   F₂=       

所以D受浮力

又   解得V_D=0.012m³，  V_B=0.004m³

所以