Question

如图所示，质量为70 kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5 kg。当工人用120 N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2 m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度ρ石=2.5×103 kg/m3，取g=10 N/kg，求：

（1）与打捞前相比，当人用120 N的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力的变化；

（2）η1与η2的比值；

（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。

Answer 1