Question

【题目】（四川省绵阳市示范初中2018届九年级下学期第一次质量调研科学-物理试题）如图所示,金属块的质量为60kg,某人用滑轮组将金属块从水中匀速提起,金属块在水下10s内上升了5m,此时作用在绳自由端的拉力F是120N,金属块密度为3×103kg/m3。金属块出水前，滑轮组下端受到的力相当于金属块的重力与浮力之差，即G'＝G－F浮，不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力。（g取10N/kg）求：

①金属块没露出水面前，拉力F的功率？

②金属块出水前受到的浮力？

③求金属块出水前滑轮组的机械效率？

Answer 1

【答案】 240W 200N 83.3%

【解析】解答：(1)金属块在水中的上升速度为v物＝＝0.5m/s由图知，承担物重的绳子有4段,拉力的功率为P＝FnV物＝120N×4×0.5m/s＝240W(2)金属块受到的重力为G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N金属块的体积为:V＝0.02m3金属块浸没时受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N，作用在绳子末端的拉力为F＝ ,动滑轮的重力为G动＝nFG+F浮＝4×120N600N+200N＝80N，金属块浸没在水中时，滑轮组的机械效率为:η＝