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如图所示是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图.O为杠杆BC的支点,CO:OB=1:4.配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端,其质量mE=644kg.定滑轮和动滑轮的质量均为m0.人拉动绳子,通过滑轮组提升浸没在水中的物品.当物体A在水面下,小明以拉力F1匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η1,配重E对地面的压力为N1;当物体A完全离开水面,小明以拉力F2匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η2,配重E对地面的压力为N2.已知:GA=950N,η2=95%,N1:N2=6:1,绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计,g取10N/kg.求:
(1)物体在水面下受到的浮力;
(2)F1:F2的值
(3)η1的大小.

解:分别对物体A、动滑轮B、人进行受力分析,如图所示:

由①-⑩式,GA=950N,η2=95%,N1:N2=6:1,CO:OB=1:4,GE=6440N,
η2===95%,
解得:G0=50N;
F=200N;FA1=750N;FA2=950N;F1=400N;F2=500N,
F1:F2=4:5,
η1===93.75%;
答:(1)物体在水面下受到的浮力200N;
(2)F1:F2的值4:5;
(3)η1的大小为93.75%.
分析:对物体进行受力分析,由平衡条件、效率公式列方程解题.
点评:本题难度较大,对物体正确受力分析、应用平衡条件,效率公式即可正确解题.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?门头沟区二模)如图所示是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图.O为杠杆BC的支点,CO:OB=1:4.配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端,其质量mE=644kg.定滑轮和动滑轮的质量均为m0.人拉动绳子,通过滑轮组提升浸没在水中的物品.当物体A在水面下,小明以拉力F1匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η1,配重E对地面的压力为N1;当物体A完全离开水面,小明以拉力F2匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η2,配重E对地面的压力为N2.已知:GA=950N,η2=95%,N1:N2=6:1,绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计,g取10N/kg.求:
(1)物体在水面下受到的浮力;
(2)F1:F2的值
(3)η1的大小.

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?怀柔区一模)图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图.图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端H由电动机拉动.该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成.悬挂机构由支架AD和杠杆CB构成,CO:OB=4:1.配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mE=200kg.安装在杠杆C端的提升装置由支架、定滑轮K、动滑轮M及电动机Q构成.其中支架和电动机Q的质量mQ=6.2kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为mK.可利用遥控电动机拉动绳子,通过滑轮组提升物体.物体A完全在水中匀速上升的过程中,电动机Q的功率P1为60W,绳子自由端H的拉力F1为20N,物体A上升速度大小为v1,地面对配重E的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中,电动机Q的功率为P2,绳子自由端H的拉力为F2,物体A上升速度大小为v2,地面对配重E的支持力为N2,滑轮组的机械效率η2为95%;滑轮组提升物体A的过程中,杠杆CB在水平位置保持平衡.物体A上升的速度在水中以及完全出水后随时间的变化如图乙所示.已知N1=6N2.细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体A的阻力均忽略不计,g取10N/kg.

求:
(1)动滑轮M的质量mK
(2)物体A全部露出水面匀速上升时电动机的功率P2
(3)物体A的密度ρ.

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科目:初中物理 来源:2013年北京市门头沟区中考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图.O为杠杆BC的支点,CO:OB=1:4.配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端,其质量mE=644kg.定滑轮和动滑轮的质量均为m.人拉动绳子,通过滑轮组提升浸没在水中的物品.当物体A在水面下,小明以拉力F1匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η1,配重E对地面的压力为N1;当物体A完全离开水面,小明以拉力F2匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η2,配重E对地面的压力为N2.已知:GA=950N,η2=95%,N1:N2=6:1,绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计,g取10N/kg.求:
(1)物体在水面下受到的浮力;
(2)F1:F2的值
(3)η1的大小.

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科目:初中物理 来源:2013年北京市怀柔区中考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题

图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图.图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端H由电动机拉动.该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成.悬挂机构由支架AD和杠杆CB构成,CO:OB=4:1.配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mE=200kg.安装在杠杆C端的提升装置由支架、定滑轮K、动滑轮M及电动机Q构成.其中支架和电动机Q的质量mQ=6.2kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为mK.可利用遥控电动机拉动绳子,通过滑轮组提升物体.物体A完全在水中匀速上升的过程中,电动机Q的功率P1为60W,绳子自由端H的拉力F1为20N,物体A上升速度大小为v1,地面对配重E的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中,电动机Q的功率为P2,绳子自由端H的拉力为F2,物体A上升速度大小为v2,地面对配重E的支持力为N2,滑轮组的机械效率η2为95%;滑轮组提升物体A的过程中,杠杆CB在水平位置保持平衡.物体A上升的速度在水中以及完全出水后随时间的变化如图乙所示.已知N1=6N2.细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体A的阻力均忽略不计,g取10N/kg.

求:
(1)动滑轮M的质量mK
(2)物体A全部露出水面匀速上升时电动机的功率P2
(3)物体A的密度ρ.

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