Question

【题目】如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图．在一次打捞重物的作业中，在重物浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂重物时变化了0.4m3；在重物全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂重物时变化了1m3．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对重物的阻力均忽略不计．（水的密度取1.0×103kg/m3 g取10N/kg）求：

（1）重物的重力；

（2）重物浸没水中受到的浮力；

（3）当重物浸在水下时，卷扬机匀速拉动钢丝绳的拉力大小为1.５×10３N，该滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）104N （2）6×103N （3）88.9％

【解析】

试题分析：（1）在重物全部露出水面匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了1m3，则打捞平台增大的浮力：F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N，即重物的重力为G=104N；

（2）在重物浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了0.4m3；则打捞平台增大的浮力：F浮1=ρgV排1=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4×103N；所以重物浸没水中受到的浮力为F浮2=G﹣F浮1=104N﹣4×103N=6×103N；

（3）η=W有/W总=（G-F浮）h/FS=88.9％