Question

体积为0.1m³，质量为325kg的石块浸没在水中，用如图示的装置进行打捞，将石块匀速向上提升2m（未露出水面，不计水的阻力）求：
（1）动滑轮挂钩处受到的拉力多大？
（2）若每个轮重250N，则滑轮组在提升水中石块的过程中拉力多大？做的功是多少？
（3）该装置的机械效率多大？

Answer 1

分析：（1）先根据阿基米德原理的变形公式求出浮力大小，然后根据G=mg求出重力，最后根据F=G-F_浮求出拉力的大小；
（2）先利用F_拉=

1

5

（F+G_轮）求出拉力，然后根据W=Fs求出拉力做的功；
（3）利用η=

W有

W总

求出机械效率．

解答：解：（1）F_浮=ρvg=1.0×10³㎏/m³×0.1m³×10N/kg=1000N，
G=mg=325kg×10N/kg=3250N，
F=G-F_浮=3250N-1000N=2250N；
（2）G_轮=250N×2=500N
F_拉=

1

5

（F+G_轮）=

1

5

（2250N+500N）=550N，
W=F_拉S=550N×10m=5500J；
（3）η=

W有

W总

×100%=

Gh

FS

×100%=

2250N×2m

5500J

×100%=81.8%．
答：（1）动滑轮挂钩处受到的拉力为2250N；
（2）若每个轮重250N，则滑轮组在提升水中石块的过程中拉力为550N；做的功是5500J；
（3）该装置的机械效率为81.8%．

点评：本题考查了学生对阿基米德原理、重力的计算公式、功的计算公式的掌握和运用，涉及到机械效率大小变化分析，知识点多、综合性强，属于难题．