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　　第十二章 第3节：机械效率(三)

　　(简单机械的功、功率、机械效率的计算)

　　1.(12玉林)如图所示是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置.己知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度是1500m/s.在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到回波(不计绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3)求：

　　(1)沉船在水下的深度是多少?

　　(2)海水对沉船产生的压强是多少?(不计沉船的高度)

　　(3)货箱离开水面匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率是多少?

　　(4)当货箱在水面下匀速上升时，如果绳子自由端的拉力为1000N，那么货箱的体积是多少?(不计动滑轮体积)

　　解：

　　(1)沉船在水下的深度h=vt=1500m/s×0.04s× =30m

　　(2)海水对沉船的压强p=ρgh=103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa

　　(3)若货物离开水面后匀速上升h

　　W有=Gh=6500h

　　此时拉力F1= (G货+G动)= (6500N+500N)=1400N

　　W总=F1s=1400×5h=7000h

　　(4)5F+ F浮=G货+ F浮= G货+ G动-5F=2000N

　　=0.2m3

　　2.(12柳州)有一个粗细均匀、支点在中央的跷跷板.质量为m的小阳坐在上面(脚不接触地面)，接着质量为小阳3倍的妈妈坐到另一边的板上，小阳和妈妈到支点的距离相等，然后妈妈用力将小阳缓慢跷起至跷跷扳处于水平状态，此时妈妈的脚完全与地面接触，如图所示：

　　(1)若要探究在这个过程中，跷跷板对小阳做了多少功，需要用_____________测出小阳被跷起的高度h，然后可计算出对小阳做的功为_____________。

　　(2)若要探究妈妈此时对地面的压强有多大，还需要测出的物理量是_____________(用文字说明，并用符号表示出来)，妈妈对地面的压强为_____________(用已知量表示).

　　(3)若小阳想将妈妈跷起，需要向_____________选填“左”或“右”)边移动从杠杆的平衡条件去分析，这样做的目的是_____________。

　　答：(1)刻度尺 mgh (2)妈妈的鞋底跟地面的接触面积S =

　　(3)右 增大力臂

　　3.(12随州)如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为O，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N.一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以v=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：

　　①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小

　　②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率

　　③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平.

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