题目内容
【题目】如图所示，用滑轮组从
深的水中匀速提起底面积为
、高
的实心圆柱体，该物体的密度是
，在水中匀速提起该物体时，滑轮组的机械效率为80%，绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为1100N，不计摩擦和绳重。求：
(1)圆柱体的重力；
(2)圆柱体浸没在水中时受到的浮力；
(3)将圆柱体匀速提升，当它上表面与水面刚好接触时，装置所做的额外功；
(4)判断在提升的过程中绳子会不会被拉断，若被拉断，绳子被拉断时，圆柱体留在水中的体积。
【答案】(1) 2000N；(2) 800N；(3) 2400J；(4)
【解析】
(1)圆柱体的体积
由
可得圆柱体质量
圆柱体重力
(2)物体浸没在水中
物体受到的浮力
(3)圆柱体匀速提升时，受力分析知，动滑轮下边挂钩对圆柱体的拉力
当它上表面与水面刚好接触时，上表面移动距离为
使用滑轮组做的有用功
滑轮组的机械效率
故
(4)由
可得动滑轮重力
承担物体和动滑轮的绳子股数
，在滑轮上的绳子能承受的最大拉力
时，动滑轮受力分析可知，动滑轮下边挂钩对物体施加的力
拉断的瞬间，对物体受力分析可知，物体受到的浮力
则
答：(1)圆柱体的重力为2000N；
(2)圆柱体浸没在水中时受到的浮力800N；
(3)将圆柱体匀速提升，当它上表面与水面刚好接触时，装置所做的额外功为2400J；
(4)圆柱体留在水中的体积为。
【题目】小乐和小明用四个滑轮组成一个滑轮组，研究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”。下表是他们记录的部分实验数据。
钩码重G/N | 钩码上升的高度h/cm | 测力计示数F/N | 绳子自由端移动的距离s/cm | 机械效率 η |
4 | 4 | 1.4 | 20 | 57% |
8 | 4 | 2.4 | 20 | 67% |
16 | 4 | 4.0 | 20 |
(1)根据实验数据计算，滑轮组提升重 16N的钩码的有用功为______J，机械效率为______%。
(2)分析数据可知，使用同一个滑轮组，提升的物重越大，机械效率越______。（选填“高”或“低”）
