Question

某人用如圖所示的滑輪組，使質量為0.27kg的鋁塊從空中勻速下落到底面積為100cm²的盛有水的容器中。當鋁塊接觸水面之前，滑輪組的機械效率是54%，（不計繩重、摩擦，g取10N/kg，ρ_鋁=2.7×10³kg/m³）求

（1）當鋁塊浸沒在水中時，滑輪組對鋁塊的拉力為多少？

（2）鋁塊浸沒在水中后勻速下降過程中（不接觸容器底），滑輪組的機械效率是多少？

（3）若用該滑輪組將質量相等、密度之比ρ_甲:ρ_乙=2:3的兩個實心物體甲乙放入盛有足夠多水的容器中，撤去滑輪組后，當甲、乙兩物體靜止后，水對甲、乙的浮力比F_甲:F_乙=6:5，則甲的密度是多少？

Answer 1

（1）F_拉＝G-F_浮

G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N

V_鋁=m/ρ_鋁=0.27 kg/（2.7×10³ kg /m³）=1.0×10^-4 m³

F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_鋁

　　 =1.0×10³ kg /m³×10N/kg×1.0×10^-4 m³

　　 =1N

代入①得，滑輪組對鋁塊的拉力F_拉=1.7N

（2）=54%

　　　　　 =2.3N　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

鋁塊浸沒在水中后勻速下降過程中，滑輪組的機械效率

　　　　 =42.5%　　　　　　　　

（3）

根據(jù)密度公式及已知條件可得：