Question

【题目】用如图所示的滑轮组从水中提升物体A，物体A完全在水面下匀速竖直上升的过程中，卷扬机在绳子自由端竖直向下的拉力为F，滑轮组的机械效率为 .已知：F=400N， =80%，物体A的体积V=9dm3 ， g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均忽略不计.求：

（1）物体A的浮力F浮；
（2）物体A所受的重力GA.

Answer 1

【答案】
（1）解：物体A所受浮力：F浮＝水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×9×10－3m3＝90N
答：物体A的浮力F浮为90N；

（2）解：在匀速提升水中物体A的过程中，以动滑轮和物体A为研究对象，受力分析如下图所示；滑轮组的机械效率η=W有/W总=（GA-F浮）/2F，代入数据得：80%=（GA-900V）/（2×400N），解得：GA=730N.

答：物体A所受的重力GA为730N.

【解析】（1）物体A浸没在水中，即V排=VA，利用公式F浮＝水gV排即可求出物体A所受浮力；
（2）物体A完全在水面下匀速竖直上升的过程中，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均忽略不计，则W有=（GA-F浮）h，W总=F×2h，而η=80%，由滑轮组的机械效率公式即可求出物体A所受的重力GA.