题目内容
【题目】用如图所示的滑轮组提升水中的物体M，A为动滑轮B、C为定滑轮。物体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为4.5×103kg/m3。物体M完全在水面下以0.2m/s速度匀速竖直上升的过程中，电动机加在绳子自由端的拉力为F，拉力F做功的功率为P，滑轮组的机械效率为η。已知电动机的输出功率为480W恒定不变，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求：
（1）物体M完全在水面下时的浮力；
（2）滑轮组的机械效率η。
【答案】（1）600N；（2）87.5%
【解析】
试题分析：
以物体M为研究对象，受力分析如图甲所示；
以动滑轮A为研究对象，受力分析如图乙所示。
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×3m=600N
GM=ρMGVM=4.5×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×3m=2700N
由图甲可知：T=2100N
由电动机的输出功率为480W恒定不变可知：
η =W有/W总=T/3F=2100N/3×800N=87.5%（其他解法正确均得分）
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