Question

如图所示，用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物．重物质量m=185kg，体积V=50dm³，滑轮组的机械效率．η=0.9．如果不计摩擦和水的阻力，重物露出水面前，拉力F=     N每个滑轮重     N．

Answer

（1）知道物体排开水的体积，根据阿基米德原理求出物体受到的浮力．
知道物体重和物体受到的浮力，通过受力分析求出动滑轮对物体的拉力．
设物体在水面下升高的距离为h，求出有用功．
由图知，求出物体升高h时，绳子自由端移动的距离．求出总功．
根据机械效率公式，求出拉力F大小．
（2）不计摩擦和绳重，不计水的阻力作用，知道动滑轮对物体的拉力和绳子自由端的拉力，根据F=（F拉+G动）求出动滑轮的重．
【解析】
（1）物体质量为185kg，物体的重力为：G=mg=185kg×9.8N/kg=1813N．
物体的体积是50dm3，物体浸没在水中，物体受到的浮力为：
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×50×10-3m3=490N．
动滑轮对物体的拉力：F拉=G-F浮=1813N-490N=1323N．
设物体升高的距离为h，由三段绳子承担物体和动滑轮的重，所以绳子自由端移动的距离为：s=3h，
滑轮组对物体做的有用功为：W有=F拉h=1323N×h．
绳子自由端拉力做的总功为：W总=F•3h=3Fh．
滑轮组的机械效率为0.9，根据η=得，0.9=，所以F=490N．
（2）F=（F拉+G动），所以490N=（1323N+G动），所以G动=147N．
故答案为：490；147．