Question

【题目】如图所示，用动滑轮打捞水中的物体A．物体A的体积是0.1m3 ， 重2500N，在卷扬机对绳子拉力F的作用下，物体A在水面以下以1m/s的速度匀速上升．（水对物体A的阻力不计，g=10N/kg）求：
（1）物体A浸没在水中时所受的浮力．
（2）如果物体A在水面下被匀速竖直向上拉起过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F的功率多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物体A所受的浮力：

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

答：物体A浸没在水中时所受的浮力为1.0×103N；

（2）解：滑轮组的机械效率：η= = = =

则：75%= ，

解得，F=1000N，

则拉力F的功率：

P=Fv=1000N×2×1m/s=2000W．

答：如果物体A在水面下被匀速竖直向上拉起过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F的功率是2000W．

【解析】（1）物体A在水中排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求物体所受浮力；（2）由图知，n=2，则s=2h，根据机械效率的公式可解出拉力F的大小，同时，拉力端移动的速度v=2vA ， 利用P=Fv求拉力F的功率．