Question

如图甲所示的滑轮组（摩擦忽略不计），将一个重78牛的铁块A匀速提升2米，拉力F₁做功是200焦，g取10N/kg，求：
（1）该滑轮组的机械效率．
（2）若将铁块A置于水中，如图乙所示，仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2米（不计水的阻力和动滑轮重），则拉力F₂做了多少功？（ρ_铁=7.8×10³千克/米³）

Answer 1

解：（1）G=78N，h=2m，W₁=200J，
W_有用=Gh=78N×2m=156J，
η===78%；
（2）m===7.8kg，
V_排===0.001m³
而F_浮=ρgV_排=1000kg/m³×10N/kg×0.001m³=10N，
由于该滑轮组将其在水中匀速提升，则A受到平衡力，故2F₂=G-F_浮，
所以F₂=（G-F_浮）=（78N-10N）=34N，
W₂=F₂S=F₂?2h=34N×4m=136J．
答：（1）该滑轮组的机械效率是78%；
（2）拉力F₂做了136J的功．
分析：（1）读图明确滑轮组的特点，得出s与h的倍数关系，利用机械效率的公式即可直接进行计算；
（2）铁块在水中时会受到浮力的作用，用重力减去浮力，就是用滑轮组承担的拉力，再根据总功的公式可进行求解．
点评：本题中，第一步的计算用到了机械效率的公式，难度不大，直接代入数据计算即可．第二步则要对物体进行受力分析，搞清要承担的总拉力，当然，还要通过密度的公式和浮力的公式先求出铁块所受的浮力才行．