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    图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。O为杠杆BC的支点，CO:OB=1:4。配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端，其质量mE=644kg。定滑轮和动滑轮的质量均为m0。人拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。当物体A在水面下，小明以拉力F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η1，配重E对地面的压力为N1；当物体A完全离开水面，小明以拉力F2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η2，配重E对地面的压力为N2。已知：GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计，g取10N/kg。求：

    (1)物体在水面下受到的浮力；

    (2)F1:F2的值

    (3) η1的大小。

     

    【答案】

    (1)物体在水面下受到的浮力是200N；

    (2)F1:F2的值是4:5

    (3) η1的大小93.75%。

    【解析】

    试题分析：分别对物体A、动滑轮B、人进行受力分析，如图所示：

    由①-⑩式，GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，CO:OB=1:4, GE=6440N，

     解得：G0=50N

    F浮=200N；FA1=750N；FA2=950N；F1=400N；F2=500N

    F1:F2=4:5

    考点：杠杆的平衡条件和机械效率

    点评：此类问题是一道复杂的综合题目，要会正确的对物体进行受力分析，结合平衡状态求解出各力的大小，进而利用杠杆的平衡条件和机械效率计算公式进行分析求解．

     

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    求：
    （1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；
    （2）动滑轮M的质量m0；
    （3）被打捞金属材料的密度ρ金．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2011?海淀区一模）图是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成．悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO：OB=2：3．配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=100kg，底面积S=200cm2．安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成．电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK．可利用遥控电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P．当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4×104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为FC．科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组提升物体m1的机械效率为η．物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面．吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面．已知p1：p2=1：2，F1：F2=11：8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg．求：
    （1）拉力FC；
    （2）机械效率η； 
    （3）功率P．

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    科目：初中物理 来源：2013年北京市门头沟区中考二模物理试卷（带解析） 题型：计算题

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    (1)物体在水面下受到的浮力；
    (2)F1:F2的值
    (3) η1的大小。

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    科目：初中物理 来源：2013年北京市丰台区中考物理一模试卷（解析版） 题型：解答题

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    求：
    （1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；
    （2）动滑轮M的质量m；
    （3）被打捞金属材料的密度ρ金．

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