Question

【题目】用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s(不计绳重、摩擦及阻力，ρ水＝1×103 kg/m3，g＝10 N/kg)．则物体浸没在水中时受到的浮力为__________N；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________；

Answer 1

【答案】120 80%

【解析】

（1）由图甲可知，n＝2，则拉力F拉绳的速度v＝2vA＝2×1m/s＝2m/s；由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P′＝420W，由P＝Fv得，绳子自由端的拉力：F′＝＝＝210N；不计绳重、摩擦及阻力，拉力F′＝(GA+G轮)，A的重力：GA＝2F′G轮＝2×210N-60N＝360N；由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率P＝300W，由P＝Fv得，绳子自由端的拉力：F＝＝150N，不计绳重、摩擦及阻力，拉力F＝ (GAF浮+G轮)，解得：F浮＝120N；（2）物体浸没在水中的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。