Question

【题目】如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体，上升过程中物体始终不接触水底和露出水面，g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。

（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；

（2）已知动滑轮重2000N，若不计绳重和摩擦，当浸没在水中的物体披匀提升时，求电动机对绳子的拉力；

（3）求此滑轮组做功的机械效率（结果保留1位小数）。

Answer 1

【答案】（1）．1×104N（2）．4000N（3）．83.3%

【解析】

（1）．物体受到的浮力：

F浮=G排=ρ水V排g=ρ水V物g=1.0×103kg/m3×1m3×10N/kg=1×104N；

（2）．物体所受的重力：G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N；

当物体浸没在水中，滑轮组对物体的拉力：

F拉=G-F浮=2×104N-1×104N=1×104N，

动滑轮重2000N，由图知，n=3，电动机对绳子的拉力：

。

（3）．不计绳重和摩擦，滑轮组做功的机械效率：

。

答：（1）．物体完全沒没在水中时，物体所受浮力为1×104N；

（2）．浸没在水中的物体披匀提升时，电动机对绳子的拉力为4000N；

（3）．此滑轮组做功的机械效率为83.3%。