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专题训练 浮力、简单机械综合计算
1.如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103N,体积为100dm3的文物打捞出水,定滑轮重100N.滑轮组上共有三根绳子a,b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)。请解答下列问题:
(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?
2.图甲是某起重船的示意图,A处为卷扬机,吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中,当起重船从运输船上吊起重物时,起重船浸入海水中的体积增加了18m3,重物在空中匀速竖直上升了3m,所用时间为30s。已知动滑轮总重为2×104N,不计钢丝绳重及摩擦。(ρ海水=1.0×103kg/m3)
(1)求该重物的重力是多少?
(2)求钢丝绳拉力F做功的功率是多少?
(3)求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。
3.如图所示,是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5m3、质量为1.2t的圆柱体文物的情景。B为起重机的配重,OA为起重机的起重臂,AB=25m,OB=5m,若在整个打捞过程中,文物始终保持0.3m/s的速度不变(江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计)。求:
(1)文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小。
(2)在整个打捞文物的过程中,起重机的拉力做功的最小功率。
(3)为了使起重机不翻倒,起重机的配重B的质量至少是多少?
4.考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2m3.如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×104N.在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,(ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg)求:
(1)石像受到的浮力.
(2)石像的重力.
(3)石像的密度.
(4)若将石像提升了3m,石像受到水的压强减少了多少?
5.如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场,工程师用起吊装置在江中起吊