Question

如图甲所示是水中沉物打捞过程，打捞沉物所用的滑轮组可以建立为图乙所示的物理模型，现将一体积为10m³、质量为16t的物体在水中匀速提升5m（物体未露出水面），若动滑轮重1000N，不计绳重、各种摩擦和水的阻力，求；

（已知r_水=1.0´10³kg/m³），
(1)物体在水中匀速上升时受到的浮力是多少？
(2)物体在水中匀速上升时绳端的拉力F是多少？
(3)物体在水中匀速上升时滑轮组的机械效率多少？

Answer 1

（1) 1.0´10⁵N.  (2) （3) 98.4%

已知物体体积，根据浮力公式F_浮=ρgV排可求受到的浮力;解：（1)根据阿基米德原理，物体受到的浮力：因为有三段绳子连着动滑轮,根据求出拉力；根据求出机械效率；
F_浮=r_液gV_排=1.0´10³kg/m³´10N/kg´10m³=1.0´10⁵N.…………………………(2分)
(2)因为有三段绳子连着动滑轮，所以物体在水中匀速上升时绳端的拉力：
…………………………(4分)
（3)物体在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为：
h= =98.4%(98.36%)…………………………(4分)