Question

【题目】用如图甲所示的滑轮组从水底匀速提升﹣个重2400N体积为0.2m3的物体。若物体在露出水面前此装置的机械效率为80%．（不考虑绳重、摩擦和水的阻力，g＝10N/kg，ρ水＝1.0×l03kg/m）求：

（1）物体的密度；

（2）物体在露出水面之前，人的水平拉力F；

（3）物体逐渐露出水面的过程中，人拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，已知P1 ＝0.5P2，求物体露出水面过程中的t1时刻，物体所受浮力的大小。

Answer 1

【答案】（1）1.2×l03kg/m3； （2）250N；（3）1250N。

【解析】

(1)已知物体的重力和体积，由 和 可得，物体的密度：；

（2）物体露出水面前受到的浮力为：

；

物体被匀速提升，受到平衡力作用，所以出水前滑轮组对物体的拉力为：

，

由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，

由 可得，作用在绳子末端的拉力为：；

（3）由题知，不考虑绳重、摩擦和水的阻力，所以动滑轮重力：

，

物体部分露出水面时的拉力： ，

物体全部露出水面后的拉力：，

由于物体匀速上升，速度不变， 由，且P1 ＝0.5P2，

所以： ，即 ，所以：，

则，

所以。