为了实现畅通重庆的目标,我市两江流域上需修建多座跨江大桥.在修建某座桥梁时,需安装长20m、宽2m、高0.5m、质量为16t的空心钢箱梁.考虑到运输问题,建筑师们计划将钢箱梁由水中拖运到桥下,再用吊车将钢箱梁吊到需安装的位置.吊装情况及所使用的吊车装置示意图如图所示.通过计算回答当钢箱梁底部离水面0.2m深时:
(1)其底部受到水的压强多大?
(2)钢箱梁在江水中所受浮力多大?
(3)挂钩对钢箱梁的拉力是多少?
(4)钢箱梁脱离水面后,在以1m/s匀速吊起物体的过程中,若吊车的电动机对钢绳的拉力F为5×104N,则拉力F的功率为多大?
为了实现畅通重庆的目标,我市两江流域上需修建多座跨江大桥.在修建某座桥梁时,需安装长20m、宽2m、高0.5m、质量为16t的空心钢箱梁.考虑到运输问题,建筑师们计划
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解决时间 2021-04-08 17:06
- 提问者网友:树红树绿
- 2021-04-07 17:23
最佳答案
- 五星知识达人网友:街头电车
- 2021-04-07 17:56
解:(1)钢梁底部受到水的压强为
P=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa
(2)钢箱梁的体积为
V=abh=20m×2m×0.5m=20m3
钢箱梁在江水中受到的浮力
F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×20m3=1.96×105N
(3)钢箱梁受到的重力为
G=mg=16×103kg×9.8N/kg=1.568×105N
钢箱梁底部离水面0.2m深受到水的浮力
F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×20m×2m×0.2m=7.84×104N
挂钩对钢箱梁的拉力是
F=G-F浮=1.568×105N-7.84×104N=7.84×104N
(4)因为有四段绳子承担物重,所以电动机拉动钢绳的速度为
v2=4v1=4×1m/s=4m/s
电动机拉动钢绳的功率为
P=Fv2=5×104N×4m/s=2×105W
答:
(1)底部受到水的压强为1.96×103Pa.
(2)钢箱梁在江水中所受浮力为1.96×105N.
(3)挂钩对钢箱梁的拉力是7.84×104N
(4)拉力F的功率为2×105W.解析分析:(1)钢梁底部受到水的压强较简单,直接利用公式P=ρgh计算即可.(2)计算钢箱梁所受浮力,必须先判断钢梁排开水的体积,然后利用阿基米德原理进行计算.(3)钢箱梁部分在水中时,受到三个力的作用:重力、浮力、挂钩的拉力.其中重力方向向下,浮力和拉力方向都向上,根据平衡关系计算出拉力的大小.(4)使用滑轮组时,电动机拉动钢绳的速度与物体上升的速度不同,两者之间的关系由承担物重的绳子的股数决定,本题中承担物重的绳子有四段,所以电动机拉动钢绳的速度是物体上升速度的4倍.点评:本题是一道力学综合题,考查了液体压强、漂浮、阿基米德原理、滑轮组、机械功率等知识,难度都不大.其中利用阿基米德原理计算浮力时,关键是明确物体排开水的体积;解决滑轮组问题时,能正确判断承担物重的绳子的段数,是得出正确
P=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa
(2)钢箱梁的体积为
V=abh=20m×2m×0.5m=20m3
钢箱梁在江水中受到的浮力
F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×20m3=1.96×105N
(3)钢箱梁受到的重力为
G=mg=16×103kg×9.8N/kg=1.568×105N
钢箱梁底部离水面0.2m深受到水的浮力
F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×20m×2m×0.2m=7.84×104N
挂钩对钢箱梁的拉力是
F=G-F浮=1.568×105N-7.84×104N=7.84×104N
(4)因为有四段绳子承担物重,所以电动机拉动钢绳的速度为
v2=4v1=4×1m/s=4m/s
电动机拉动钢绳的功率为
P=Fv2=5×104N×4m/s=2×105W
答:
(1)底部受到水的压强为1.96×103Pa.
(2)钢箱梁在江水中所受浮力为1.96×105N.
(3)挂钩对钢箱梁的拉力是7.84×104N
(4)拉力F的功率为2×105W.解析分析:(1)钢梁底部受到水的压强较简单,直接利用公式P=ρgh计算即可.(2)计算钢箱梁所受浮力,必须先判断钢梁排开水的体积,然后利用阿基米德原理进行计算.(3)钢箱梁部分在水中时,受到三个力的作用:重力、浮力、挂钩的拉力.其中重力方向向下,浮力和拉力方向都向上,根据平衡关系计算出拉力的大小.(4)使用滑轮组时,电动机拉动钢绳的速度与物体上升的速度不同,两者之间的关系由承担物重的绳子的股数决定,本题中承担物重的绳子有四段,所以电动机拉动钢绳的速度是物体上升速度的4倍.点评:本题是一道力学综合题,考查了液体压强、漂浮、阿基米德原理、滑轮组、机械功率等知识,难度都不大.其中利用阿基米德原理计算浮力时,关键是明确物体排开水的体积;解决滑轮组问题时,能正确判断承担物重的绳子的段数,是得出正确
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- 1楼网友:雪起风沙痕
- 2021-04-07 18:16
我好好复习下
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