如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重1.2×103N,密度为1.6×103kg/m3.测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1∶2.若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg,问:
(1)物体出水面前,滑轮组的机械效率是多少?
(2)物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率多大?
(1)物体的体积V===7.5×10-2m3.物体在水中受到的浮力:F浮=ρ水GV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-2m3=750N.设物体在水中受到的拉力为F1,则有:F1=G-F浮=1200N-750N=450N.设出水面前、后牵引车作用在绳端的拉力为F、,动滑轮的重力为G1, 则物体出水面前有:F==①;物体出水面后有:==②;由①÷②式得:=,解得:G1=300N;根据①式得:F===250N;物体出水面前的机械效率为:η====0.6=60% (2)出水面后,绳端受到的拉力为:===500N,绳端移动的速度为:=3υ=3×1m/s=3m/s,拉力的功率为:==500N×3m/s=1500W |
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