人們利用如圖20所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體A打撈上來，物體A的密度為9.0×103Kg/m3，體積為1...

問題詳情：

人們利用如圖20所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體A打撈上來，物體A的密度為9.0×103Kg/m3，體積為100dm3。在5000N的拉力F作用下，物體A在2s內勻速豎直上升2m（物體未露出水面），不計水的阻力，g=10N/Kg。求：（1）物體A受到的浮力。

（2）拉力F做功的功率。

（3）滑輪組的機械效率。

【回答】

[解析]本題涉及到的力學知識有：浮力、功、功率、質量、及

機械效率。第一個問求物體A所受到的浮力，由於A浸沒於水中，排開水的體積等於它自身體積，故用F浮=ρ水gV排求解；第二問求拉力F做功的功率，首先要確定繩子自由端移動的距離為S=2h，用W＝FS求出拉力所做的功，再根據P＝W/t求出功率；在求第三個問中，前提是物體末露出水面，也就物體在這一過程中所受的浮力是不變的。在用滑輪組提升高物體的過程中，繩子自由端移動的距離S＝nh。對應該的拉力所做的功應該用拉力乘繩子自由端移動的距離。在第三問中求解時要特別注意有用功並是物體A克服重力做的功，因為此時，它所受到整個機械對它的拉力大小為重力與浮力的差。

解：（1）物體A受到的浮力F浮為：

F浮=ρ水gV排=1.0×103Kg/m3×10N/Kg×100×10-3m3=1.0×103N

（2）拉力F移動的距離S為：S=2h=2×2m=4m

拉力F所做的總功W總為：W總=FS=5000N×4m=2.0×104J

則拉力F做功的功率P為：

P=W總/t=2.0×104J/2s=1.0×104W

（3）物體A的重力G為:G=ρ物gV物=9.0×103Kg/m3×10N/Kg×100×10-3m3

=9.0×103N

滑輪組的機械效率η為：η=W有/W總×100%=（G-F浮）h/FS×100%=（G-F浮）/2F×100%=（9.0×103N-1.0×103N）/2×5000N×100%=80%

知識點：機械效率

題型：計算題