如圖所示,小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體,已知物體重1.2×103 N,密度為1.6×103 kg/m3.測得物體在出水面前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1∶2.若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力,g取10 N/kg,問:
(1)物體出水前,滑輪組的機(jī)械效率是多少?
(2)物體出水面后上升的速度是1 m/s牽引力的功率多大?
解:(1)物體的體積V===7.5×10-2 m3 物體在水中受到的浮力: F物=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7.5×10-2 m3=750 N; 設(shè)物體在水中受到的拉力為F1,則有: F1=G-F浮=1 200 N-750 N=450 N 設(shè)出水面前、后牽引車作用在繩端的拉力為F、,動(dòng)滑輪的重力為G1,則物體出水面前有: F==、 物體出水面后有:== ② 由①+②式得:=解得:G1=300 N根據(jù)①式得:F===250 N物體出水面前的機(jī)械效率為:η====0.6=60%. (2)出水面后,繩端受到的拉力為:===500 N 繩端移動(dòng)的速度為:=3v=3×1 m/s=3 m/s 拉力的功率為:==500 N×3 m/s=1500 W |
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