Question

【题目】用如图所示的装置来提升水下物体 C，C 的体积为 0.02m3、重 800N，其中 AB 是一个以 O为支点的杠杆，且 AO：OB=1：2，小明站在 B 端竖直向下拉绳子，小明的体重为 500N，不计绳重和摩擦．物体 C 全部离开水面时杠杆刚好在水平位置．己知每个滑轮的重力为 50N，杠杆的重力及滑轮与轴的摩擦不计，求：

（1）物体 C 未出水面时受到的浮力：

（2）物体 C 未出水面时受到绳子的拉力 Fc；

（3）物体 C 未出水面时滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）；

（4）若小明用这个装置将物体完全拉出水面，这个物体的最大重力是多少．

Answer 1

【答案】（1）200N；（2）600N；（3）85.7%； （4）3900N

【解析】（1）根据计算C未出水面时受到的浮力为；

；

（2）未出水面时物体C受到重力、浮力、向上拉力FC，三个力平衡，

即：

所以物体C未出水面时受到绳子的拉力为：

；

（3）如图滑轮组，由四段绳子拉着物体C，每个动滑轮重50N，所以物体C未出水面时，作用在绳子自由端的拉力为：

物体 C 未出水面时滑轮组的机械效率为：

（4）小明的体重为 500N，不计绳重和摩擦．根据杠杆平衡条件得：

，即

解得FA最大为：

根据滑轮组的工作特点得：

解得：

即将物体完全拉出水面，这个物体的最大重力3900N。