麻烦要过程,过程全点
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解决时间 2021-01-27 01:37
- 提问者网友:末路
- 2021-01-26 05:48
麻烦要过程,过程全点
最佳答案
- 二级知识专家网友:青尢
- 2021-01-26 06:35
解:(1)盖板上表面所受水产生的压强 p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa。
(2)水深h1=50cm时,盖板受到水产生的压力 FQ1=p1S=5000Pa×0.02m2=100N。
当盖板恰好要被拉起时,受力情况如图所示,
根据平衡条件,可知A端绳的拉力FA1=FQ1+G板,所以FA1=105N。
此时作用在杠杆A端的拉力FA1′= FA1=105N。
作用在杠杆A端拉力的力臂lA=40cm,B端拉力的力臂lB=10cm。
根据杠杆平衡条件可知,此时作用在B端绳上的拉力FB1=FA1′=420N。
根据力的作用的相互性可知,此时连接B端的绳对动滑轮C的作用力FC1=FB1=420N。设动滑轮所受重力为G动,其受力情况如图所示,
根据平衡条件对于动滑轮应有5F1= FC1+G动。
此时人的受力情况如图所示,
因为F1=F1′,根据平衡条件对人有 N1=G人+F1′=m人g+(FC1+G动)。
同理,当水深h2=100cm时,盖板所受水产生的压力
FQ2=p2S=ρ水gh2S=200N。当盖板恰好要被拉起时,绳对杠杆A端的拉力
FA2′=FA2=FQ2+G板=205N。
此时作用在B端绳上的拉力FB2=FA2′=820N。
作用在动滑轮C下端的作用力FC2= FB2=820N。
根据平衡条件对于动滑轮组5F2=FC2+G动,
此时绳对人的拉力F2′=F2,所以根据平衡条件对于人有 N2=G人+F2′= m人g+(FC2+G动)。依题意知N1∶N1=69∶77,联立可解得G动=30N。
所以F1=(FC1+G动)=(420N+30N)=90N。
(3)设拉力F3=330N时,水箱中水的最大深度为h3时盖板恰好能被拉起。
通过上述分析可知,此时作用在动滑轮C下端的力
FC3=5F3-G动=5×330N-30N=1620N。
此时作用在杠杆A端的拉力FA3′=FC3=405N。
根据平衡条件可知,当盖板恰好要被拉起时A端绳对它的拉力FA3=FQ3+G板=FA3′,
因为FQ3=ρ水gh3S,所以可解得
h3==2m。
(2)水深h1=50cm时,盖板受到水产生的压力 FQ1=p1S=5000Pa×0.02m2=100N。
当盖板恰好要被拉起时,受力情况如图所示,
根据平衡条件,可知A端绳的拉力FA1=FQ1+G板,所以FA1=105N。
此时作用在杠杆A端的拉力FA1′= FA1=105N。
作用在杠杆A端拉力的力臂lA=40cm,B端拉力的力臂lB=10cm。
根据杠杆平衡条件可知,此时作用在B端绳上的拉力FB1=FA1′=420N。
根据力的作用的相互性可知,此时连接B端的绳对动滑轮C的作用力FC1=FB1=420N。设动滑轮所受重力为G动,其受力情况如图所示,
根据平衡条件对于动滑轮应有5F1= FC1+G动。
此时人的受力情况如图所示,
因为F1=F1′,根据平衡条件对人有 N1=G人+F1′=m人g+(FC1+G动)。
同理,当水深h2=100cm时,盖板所受水产生的压力
FQ2=p2S=ρ水gh2S=200N。当盖板恰好要被拉起时,绳对杠杆A端的拉力
FA2′=FA2=FQ2+G板=205N。
此时作用在B端绳上的拉力FB2=FA2′=820N。
作用在动滑轮C下端的作用力FC2= FB2=820N。
根据平衡条件对于动滑轮组5F2=FC2+G动,
此时绳对人的拉力F2′=F2,所以根据平衡条件对于人有 N2=G人+F2′= m人g+(FC2+G动)。依题意知N1∶N1=69∶77,联立可解得G动=30N。
所以F1=(FC1+G动)=(420N+30N)=90N。
(3)设拉力F3=330N时,水箱中水的最大深度为h3时盖板恰好能被拉起。
通过上述分析可知,此时作用在动滑轮C下端的力
FC3=5F3-G动=5×330N-30N=1620N。
此时作用在杠杆A端的拉力FA3′=FC3=405N。
根据平衡条件可知,当盖板恰好要被拉起时A端绳对它的拉力FA3=FQ3+G板=FA3′,
因为FQ3=ρ水gh3S,所以可解得
h3==2m。
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