Question

如圖所示，用滑輪組提升始終浸沒在水中的物體A．已知定滑輪重4N，動滑輪重3N．物體A重8N，在拉力F=5N的作用下，物體A在水中勻速上升．不計水的阻力、繩重和軸摩擦．求：
（1）物體A受到的浮力（要求畫出受力分析圖）；
（2）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，不計水的阻力、繩重和軸摩擦，利用F=

1

2

（G_動+F_拉）求滑輪組對物體的拉力，而物體重等于物體受到的浮力加上拉力，據(jù)此求物體浸沒在水中受到浮力的大小；
（2）利用η=

W有用

W 總

=

F拉h

Fs

=

F拉h

F×2h

=

F拉

2F

求滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）由圖可知，n=2，
∵不計水的阻力、繩重和軸摩擦，
∴F=

1

2

（G_動+F_拉）
∴滑輪組對物體的拉力：
F_拉=2F-G_動=2×5N-3N=7N，
物體A受力情況如圖：
∴G_A=F_浮+F_拉，
∴F_浮=G_A-F_拉=8N-7N=1N；
（2）滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W 總

×100%=

F拉h

Fs

×100%=

F拉h

F×2h

×100%=

F拉

2F

×100%=

7N

2×5N

×100%=70%．
答：（1）物體浸沒在水中受到浮力的大小為1N；
（2）滑輪組的機械效率為70%．

點評：本題考查了學(xué)生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、效率公式的掌握和運用，本題關(guān)鍵：一是利用好忽略繩重和摩擦，F(xiàn)=

1

2

（G_輪+F_拉）；二是利用好推導(dǎo)公式：η=

W有用

W 總

=

F拉h

Fs

=

F拉h

F×2h

=

F拉

2F

．