Question

我國是世界上第一個成功完成海底沉船整體打撈工作的國家，圖甲是起重工程船將“南海1號”沉船打撈出水的情況．為分析打撈工作，我們可以將實際打撈過程簡化為如圖乙所示的滑輪組豎直向上提升水中的金屬物．已知正方體實心金屬物的體積V=1×10-2m³，密度ρ_金=7.9×103kg/m³，ρ_水=1×103kg/m³，g=10N/kg，繩子重力不計．請問：

（1）若不計摩擦和滑輪重，當金屬物始終浸沒在水中時，需要多大的豎直向上拉力作用于繩子自由端才能將金屬物勻速提升？
（2）若仍不計摩擦，但動滑輪重G₀=60N，要求在1min內將始終浸沒在水中的金屬物勻速提升6m，求繩子自由端豎直向上拉力的功率；
（3）若將金屬物完全提出水面后繼續向上勻速提升的過程中，該滑輪組的機械效率為94%，問作用于繩子自由端豎直向上的拉力是多大？（計算結果保留整數）

Answer 1

（1）2.3×10²N  (2) 72W (3)280N

解：（1）

 
（2）

（3）