Question

【题目】图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。O为杠杆BC的支点，CO:OB=1:4。配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端，其质量mE=644kg。定滑轮和动滑轮的质量均为m0。人拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。当物体A在水面下，小明以拉力F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η1，配重E对地面的压力为N1；当物体A完全离开水面，小明以拉力F2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η2，配重E对地面的压力为N2。已知：GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计，g取10N/kg。求：

（1）物体在水面下受到的浮力；

（2）F1:F2的值

（3）η1的大小。

Answer 1

【答案】

（1）物体在水面下受到的浮力是200N；

（2）F1:F2的值是4:5

（3）η1的大小93.75%。

【解析】

试题分析：分别对物体A、动滑轮B、人进行受力分析，如图所示：

由①-⑩式，GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，CO:OB=1:4, GE=6440N，

解得：G0=50N

F浮=200N；FA1=750N；FA2=950N；F1=400N；F2=500N

F1:F2=4:5