题目内容
如图所示装置，物体B是密度为5×103kg/m3，体积为2dm3的金属快，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重180N的物体A在水平面上匀速运动．当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B未露出水面）时，拉力F1的功率P1，滑轮组的机械效率为η1；把物体把B换成密度是9×103kg/m3，体积是1.25dm3的金属快C后，使物体C在水中匀速上升（物体C未露出水面），用另一个水平向左的力F2拉物体A，拉力F2的功率P2，在3s内使物体B匀速上升0.9m，此时滑轮组的机械效率为η2．已知：两次拉力F1：F2=10：11．（不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg），则（ ）
A．G动=10N
B．η1/η2=24/25
C．f=20N
D．P2=22W
【答案】分析：A、知道物体B的密度和体积，利用重力公式和密度公式求物体B的重力，再利用阿基米德原理求浸没在水中受到的浮力，由题知，A匀速运动，不计绳重和摩擦，A受到的摩擦力f=
（GB-F浮B+G动），
当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升，F1-f=
（GB-F浮B+G动），可得F1=2f=
（80N+G动）；
当把物体把B换成金属快C后，使物体C在水中匀速上升，F2-f=
（GC-F浮C+G动），可得F2=
（100N+G动）+f，
由于F1：F2=10：11，即
（80N+G动）：
（180N+2G动）=10：11，可求动滑轮重；
B、η1=
=
，η2=
=
，可求η1：η2；
C、求出了动滑轮重，可求f=
（GB-F浮B+G动）；
D、在3s内使物体B匀速上升0.9m，求出物体B上升速度，则物体A的速度vA=3vB，求出F2，利用P=Fv求P2．
解答：解：
A、物体B的重力：
GB=ρBVBg=5×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=100N，
在水中受到的浮力：
F浮B=ρ水VBg=1×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=20N，
由题知，A匀速运动，
∵不计绳重和摩擦，
∴f=
（GB-F浮B+G动）=
（100N-20N+G动）=
（80N+G动），
当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升，
F1-f=
（GB-F浮B+G动）=
（100N-20N+G动）=
（80N+G动），
F1=2f=
（80N+G动），
η1=
=
，
把物体把B换成金属快C后，使物体C在水中匀速上升，
物体C的重力：
GC=ρCVCg=9×103kg/m3×1.25×10-3m3×10N/kg=112.5N，
在水中受到的浮力：
F浮C=ρ水VCg=1×103kg/m3×1.25×10-3m3×10N/kg=1.25N，
F2-f=
（GC-F浮C+G动）=
（112.5N-11.25N+G动）=
（100N+G动），
F2=
（100N+G动）+f=
（100N+G动）+
（80N+G动）=
（180N+2G动），
η2=
=
，
∵F1：F2=10：11，
即
（80N+G动）：
（180N+2G动）=10：11，
解得：
G动=20N，
B、η1=
=
=
=
，
η2=
=
=
=
，
η1：η2=
：
=24：25，故B正确；
C、f=
（GB-F浮B+G动）=
（100N-20N+G动）=
（80N+G动）=
（80N+20N）≈33.3N，故C错；
D、在3s内使物体B匀速上升0.9m，vB=
=0.3m/s，
物体A的速度：
vA=3vB=3×0.3m/s=0.9m/s，
F2=
（180N+2×20N）=
N，
P2=F2vA=
N×0.9m/s=66W，故D错．
故选B．
点评：本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、效率公式、阿基米德原理、使用滑轮组拉力F的计算，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识求解，利用好η=
、P=Fv是本题的关键．
（GB-F浮B+G动），当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升，F1-f=
（GB-F浮B+G动），可得F1=2f=（80N+G动）；当把物体把B换成金属快C后，使物体C在水中匀速上升，F2-f=
（GC-F浮C+G动），可得F2=（100N+G动）+f，由于F1：F2=10：11，即
（80N+G动）：（180N+2G动）=10：11，可求动滑轮重；B、η1=
=，η2==，可求η1：η2；C、求出了动滑轮重，可求f=
（GB-F浮B+G动）；D、在3s内使物体B匀速上升0.9m，求出物体B上升速度，则物体A的速度vA=3vB，求出F2，利用P=Fv求P2．
解答：解：
A、物体B的重力：
GB=ρBVBg=5×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=100N，
在水中受到的浮力：
F浮B=ρ水VBg=1×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=20N，
由题知，A匀速运动，
∵不计绳重和摩擦，
∴f=
（GB-F浮B+G动）=（100N-20N+G动）=（80N+G动），当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升，
F1-f=
（GB-F浮B+G动）=（100N-20N+G动）=（80N+G动），F1=2f=
（80N+G动），η1=
=，把物体把B换成金属快C后，使物体C在水中匀速上升，
物体C的重力：
GC=ρCVCg=9×103kg/m3×1.25×10-3m3×10N/kg=112.5N，
在水中受到的浮力：
F浮C=ρ水VCg=1×103kg/m3×1.25×10-3m3×10N/kg=1.25N，
F2-f=
（GC-F浮C+G动）=（112.5N-11.25N+G动）=（100N+G动），F2=
（100N+G动）+f=（100N+G动）+（80N+G动）=（180N+2G动），η2=
=，∵F1：F2=10：11，
即
（80N+G动）：（180N+2G动）=10：11，解得：
G动=20N，
B、η1=
===，η2=
===，η1：η2=
：=24：25，故B正确；C、f=
（GB-F浮B+G动）=（100N-20N+G动）=（80N+G动）=（80N+20N）≈33.3N，故C错；D、在3s内使物体B匀速上升0.9m，vB=
=0.3m/s，物体A的速度：
vA=3vB=3×0.3m/s=0.9m/s，
F2=
（180N+2×20N）=N，P2=F2vA=
N×0.9m/s=66W，故D错．故选B．
点评：本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、效率公式、阿基米德原理、使用滑轮组拉力F的计算，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识求解，利用好η=
、P=Fv是本题的关键． 
练习册系列答案
相关题目
（2009?宣武区二模）如图所示装置，物体B重为100N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上匀速运动．当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B未露出水面）时，滑轮组的机械效率为η1；当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，在4s内使物体B匀速上升0.4m，此时滑轮组的机械效率为η2．已知：物体B的密度ρB=5ρ水，两次拉力F1：F2=9：10．若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg．求：
（2009?宣武区一模）如图所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动．小明用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小明用另一个水平向左的力拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%．不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是
如图所示装置，物体B重为50N，体积VB=1.0×10-3m3，B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率η1为80%．若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后，用水平向右的力F拉物体A，使物体C在水中4s内匀速上升0.4m（物体C未露出水面），此时滑轮组的机械效率η2为60%．若不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g取10N/kg，计算结果保留1位小数．
如图所示装置，物体B所受重力GB=9N，物体A沿水平桌面向右匀速运动．小文用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B以速度v1匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η1，拉力F1的功率为P1；若将一个与B完全相同的物体C系在B下端，小文用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体B和C一起以v2的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η2，拉力F2的功率为P2．η1：η2=4：5，v1：v2=1：2，不计绳重及滑轮轴处的摩擦，则（ ）
（2011?西城区二模）如图所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B，此时物体B保持静止．小明用竖直向下大小为2N的力F1拉重为1N物体A时，物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动；小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速上升．不计轮重、绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是（ ）