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9、如图22甲所示，渗水井的排水管的管口，恰好被一块底面积S为0.2m2，厚度d为0.2m的圆柱形石块A盖严，渗水井中有深度h为0.5m的水不能排放，小明站在地面上准备通过滑轮组将石块取出。当石块刚刚被水平提起，且水未排出时，小明对绳子的拉
力为F1，地面对小明的支持力为N1；水被全部排出，当石块匀速上升时，小明对绳子的拉力为F2，地面对小明的支持力为N2，滑轮组的机械效率η为80%，小明拉绳的功率为P，石块上升的路程随时间变化的图像如图22乙所示。已知：小明所受重力G为800N，N1∶N2＝1∶3，g取10N/kg，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求： （1）水未排出时，水对石块顶部的压力F； （2）石块A的密度ρA； （3）小明拉绳的功率P。
10、图23是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:OB=3:5，D是一个系在杠杆B端的配重物体，单独放在地面给地面压p0=3.15×104Pa强。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一质量为70kg的工人站在水平地面上，他利用该装置以0.05m/s的速度匀速提升钢材A时，地面给工人支持力为N1，做功与时间变化如图24所示，对地面的压强p1=2.1×104Pa；他利用该装置匀速提升钢材B时，地面给工人的支持力为N2，N1: N2=8:3，工人向下的拉力为F2；GA∶G动=3∶1，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg。求：
（1）工人提升钢材A时向下的拉力F1； （2）工人提升钢材B时滑轮组的机械效率 （3）工人提升钢材B时配重D给地面的压强。
A O B D
W/J 200150100500 10 2 30 40 t/s 图23
图24
参考答案
1、.解：（1）金属材料浸没在水中匀速上升时，电动机牵引绳子的功率为 P1=F1×3v1=200N×3×0.2m/s=120W （2分）
（2）金属材料浸没在水中匀速上升时，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图5所示，配重E的受力分析图如图6所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图7所示。（说明：受力分析图正确得1分）
? FC1 N1 ? FB1 C FC1 O B FB1
?1=FC1 ，FB?1=FB1 ， FC1·CO= FB1 ·OB FC
?1=3F1+ GQ+G0 FC
FB1=
COFC1?4(3F1+ GQ+G0) OBGQ +G0 3F1 图5
mEg 图6
图7
? ?GE?4(3F N1?GE-FB1 1?GQ+G0)金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图8所示，配重E的受力分析图如图9所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图10所示。
?2FCN2 FB2 GQ +G0 3F2 图8
mEg 图9
?
C FC2 图10
O B FB2
?2=FC2 ，FB?2=FB2 ， FC2·CO= FB2 ·OB FC?2=3F2+ GQ+G0 FCCOFB2=FC2?4(3F2+ GQ+G0)
OB? ?GE?4(3F2?GQ+G0) N2?GE-FB2
?2?W有23F2?G0??95%W总23F2N1GE?4(3F1?GQ?G0)6??N2GE?4(3F2?GQ?G0)1
（1分）