Question

【題目】如圖所示是某型起吊裝置示意圖．在某次打撈過程中，使用該裝置將質量為4.8×103kg的水中物體A在l0s的勻速豎直吊起1m高（物體A未露出水面），電動機工作電壓為380V，工作電流為50A，電動機對鋼繩的拉力F1為1.9×104N，滑輪組的機械效率為50%，已知水的密度為 l.0×103kg/m3 ． 求：
（1 ）電動機在10s內消耗的電能；
【答案】解：電動機在10s內消耗的電能W=UIt=380V×50A×10s=1.9×105J
（1）鋼繩拉力F1在10s內做的功；
（2）物體A所受拉力F2的大�。�
（3）物體A的密度．

Answer 1

【答案】
（1）解：物體上升h=1m，則F1的作用點s=4h=4×1m=4m，

鋼繩拉力F1在10s內做的功W=F1s=1.9×104N×4m=7.6×105J

（2）解：由η= 可得，

80%= = ，

解得F2=3.8×104N

（3）解：物體A的重力G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N

由于物體勻速上升，所以F2+F浮=G，

即F浮=G﹣F2=4.8×104N﹣3.8×104N=1×104N，

由F浮=ρ水gV排可得，

V排= = =1m3，

因為物體浸沒，所以V排=V=1m3，

物體的密度ρ= = =4.8×103kg/m3

【解析】（1）已知電動機工作電壓為380V，工作電流為50A，根據W=UIt可求得電動機在10s內消耗的電能；（2）由圖可知，n=4h，根據W=Fs可求得鋼繩拉力F1在10s內做的功；（3）已知滑輪組的機械效率為50%根據η= 可求得物體A所受拉力F2的大小；（4）根據G=mg求出物體重力，根據F浮=G﹣F2求得物體A未露出水面時受到的浮力；再根據F浮=ρ水gV排求出物體A的體積，然后密度公式求出A的密度；
【考點精析】通過靈活運用密度的計算和功的計算，掌握密度公式：ρ = m/v；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m即可以解答此題．