【題目】如圖所示,工人將一底面積為0.06m2,高為2m,密度為2.0×103kg/m3的圓柱形實(shí)心物體從水下勻速提升1m,當(dāng)物體未露出水面時(shí),求(g取10N/kg)

(1)此時(shí)物體受到的浮力

(2)若不計(jì)繩與輪間摩擦及滑輪自重,工人對(duì)繩的拉力大小是多少N?

(3)若工人對(duì)繩的拉力為400N,使物體勻速上升,求此裝置的機(jī)械效率?

【答案】(1)1.2×103N;(2)300N;(3)75%

【解析】

試題分析:(1)當(dāng)物體未露出水面時(shí),V=V=Sh=0.06m2×2m=0.12m3,則F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m3=1.2×103N;(2)由ρ=m/V得:G=mg=ρgV=2.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m3=2.4×103N;物體未露出水面時(shí),物體對(duì)滑輪組的拉力為F=G-F=2.4×103N-1.2×103N=1.2×103N,由圖示可知繩子的股數(shù)為n=4,若不計(jì)繩與輪間摩擦及滑輪自重,則拉力F=1/nF=1/4×1.2×103N=300N;(3)此時(shí)有用功是動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力做的功,所以機(jī)械效率η=W/W=F/4F=1200N/(4×400N)=75%。

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