题目内容
【题目】用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60 N,物体匀速上升的速度始终为1 m/s(不计绳重、摩擦及阻力,ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg).则物体浸没在水中时受到的浮力为__________N;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________;
【答案】120 80%
【解析】
(1)由图甲可知,n=2,则拉力F拉绳的速度v=2vA=2×1m/s=2m/s;由图乙可知,圆柱体A离开水面后拉力F的功率P′=420W,由P=Fv得,绳子自由端的拉力:F′===210N;不计绳重、摩擦及阻力,拉力F′=(GA+G轮),A的重力:GA=2F′G轮=2×210N-60N=360N;由图乙可知,圆柱体A在水中拉力F的功率P=300W,由P=Fv得,绳子自由端的拉力:F==150N,不计绳重、摩擦及阻力,拉力F= (GAF浮+G轮),解得:F浮=120N;(2)物体浸没在水中的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=80%。
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