作业帮一道物理压轴,头疼ing……如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E是柱塞．作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 03:55:25
一道物理压轴,头疼ing……如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E是柱塞．作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑
一道物理压轴,头疼ing……
如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E是柱塞．作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V=0.5m3．若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=2.0×105Pa,起重机与地面的接触面积为0.4m3.物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5×105Pa．假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前柱塞对吊臂的支撑力为F1=7.6×104N,支撑力与钢丝绳的力臂之比为1：4重物出水后上升的速度v=0.45m/s．吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．（g取10N/kg）求：
（1）被打捞物体的重力；
（2）被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率；
（3）重物出水后,卷扬机牵引力的功率．
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图在这
一道物理压轴,头疼ing……如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E是柱塞．作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑
（1）设起重机重为G,被打捞物体重力为G物；
打捞物体前,G=p1S；
在水中匀速提升物体时：F拉=G物-F浮；
起重机对地面的压力：G+F拉=p2S；
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.5m3=0.5×104N；
物体出水后：G+G物=p3S
F拉=（P2-P1）/S；
G物=（P3-P1）/S；
整理可得：F控 G物 =P2-P1 P3-P1 =2.375×107Pa-2.0×107Pa 2.5×107Pa-2.0×107Pa =3 4 ；
可得物体重力为 G物=2.0×104N．
答：被打捞物体的重力为2.0×104N．
（2）设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2,柱塞对吊臂力的力臂为L1,
钢丝绳对吊臂力的力臂为L2．根据杠杆平衡条件可知：
N1L1=3F1L2；N2L1=3F2L2；
所以F1=G物-F浮+G动 /3 ；
F2=G物+G动 /3 ；
∴F1/ F2 =G物-F浮+G动/ G物+G动 ；
又∵F1 /F2 =N1/ N2 =19 /24 ；
整理得：动滑轮的重力G动=0.4×104N；
物体浸没在水中上升时,滑轮组的机械效率
η=W有用 W总 =(G物-F浮)h (G物-F浮+G动)h =2×104N-0.5×104N 2×104N-0.5×104N+0.4×104N ×100%=78.9%；
答：被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率为78.9%；
（3）出水后钢丝绳上的力F1=G物+G动 3 =2×104N+0.4×104N 3 =0.8×104N；
物体上升的速度为V；则钢丝绳的速度为V′=3V=3×0.45m/s=1.35m/s；
所以重物出水后,卷扬机牵引力的功率为P=F1V=0.8×104N×1.35m/s=1.08×104W．
答：重物出水后,卷扬机牵引力的功率为1.08×104W．