Question

如图是工人将重160 N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m，用时3 s，工人的拉力为50 N，工人质量为50kg（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v₁， 滑轮组的效率η₁ ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η₂，已知（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g取10 N/kg） 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F_浮，工人对地面的压力为F_2.则（　　）

A.v₁=1 m/s B.η₁=62.5%。 C.F₂ =525 N D.F_浮=120 N

Answer

C

【解析】

A．物体下降速度为

因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为

故A不符合题意；

B．已知物体下降的距离为3 m，因为有4段绳子，所以绳子运动距离

放绳子的做的有用功

放绳子的做的总功

滑轮组的效率

故B不符合题意；

CD．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由可得，动滑轮重力

已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为

物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率

解得F拉物=60N；物体的重力为160N，根据公式可得

故D不符合题意；

完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得

则人对绳子的拉力

因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；人的重力为

对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力

因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N，故C符合题意。

故选C。