Question

【题目】如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W
B.物体在水中受到的浮力为320N
C.物体的体积为8×10﹣3m3
D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%

Answer 1

【答案】C
【解析】解： A、由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
拉力端移动的速度：v= = =0.4m/s，
拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错；
B、滑轮组的机械效率：
η= = = = = =80%，
解得：F浮=80N，故B错；
C、由F浮=ρ水V排g得物体的体积：
V=V排= = =8×10﹣3m3 ， 故C正确；
D、物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错．
故选C．
（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动距离s=2h，知道时间利用速度公式求拉力端移动的速度，再利用P=Fv求拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率η= = = = ，据此求浮力大小；（3）知道浮力，利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g求排开水的体积，物体浸没，物体的体积等于排开水的体积；（4）增大滑轮组机械效率的方法：增大提升物重，减小摩擦、减小动滑轮重．