Question

【題目】如圖所示，用動滑輪打撈水中的物體A．物體A的體積是0.1m3 ， 重2500N，在卷揚機對繩子拉力F的作用下，物體A在水面以下以1m/s的速度勻速上升．（水對物體A的阻力不計，g=10N/kg）求：
（1）物體A浸沒在水中時所受的浮力．
（2）如果物體A在水面下被勻速豎直向上拉起過程中滑輪組的機械效率是75%，拉力F的功率多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物體A所受的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1.0×103N；

答：物體A浸沒在水中時所受的浮力為1.0×103N；

（2）解：滑輪組的機械效率：η= = = =

則：75%= ，

解得，F(xiàn)=1000N，

則拉力F的功率：

P=Fv=1000N×2×1m/s=2000W．

答：如果物體A在水面下被勻速豎直向上拉起過程中滑輪組的機械效率是75%，拉力F的功率是2000W．

【解析】（1）物體A在水中排開水的體積等于物體的體積，利用阿基米德原理求物體所受浮力；（2）由圖知，n=2，則s=2h，根據(jù)機械效率的公式可解出拉力F的大小，同時，拉力端移動的速度v=2vA ， 利用P=Fv求拉力F的功率．