Question

人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来，物体A的密度为9.0×10³Kg/m³，体积为100dm³．在5000N的拉力F作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg．求：
（1）物体A受到的浮力．
（2）拉力F做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率．

Answer

（1）知道物体A的体积（浸没水中排开水的体积）利用阿基米德原理求物体A受到的浮力；
（2）由图知，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离S=2h，利用W=FS求拉力F所做的总功，又知道做功时间，利用P=求拉力F做功的功率；
（3）知道物体A的体积和密度，利用G=mg=ρVg求物体A的重力，知道拉力大小，利用η==求滑轮组的机械效率．
【解析】

（1）物体A受到的浮力F浮为：
F浮=ρ水gV排
=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-3m3
=1000N；
（2）拉力F移动的距离S为：
S=2h=2×2m=4m，
拉力F所做的总功W总为：
W总=FS=5000N×4m=20000J，
则拉力F做功的功率P为：
P===10000W=10kW；
（3）物体A的重力G为：
G=mg=ρ物gV物
=9.0×103Kg/m3×10N/Kg×100×10-3m3
=9000N，
滑轮组的机械效率：
η=×100%
=×100%
=×100%
=×100%
=80%．
答：（1）物体A受到的浮力为1000N．
（2）拉力F做功的功率为10kW．
（3）滑轮组的机械效率为80%．