Question

如下圖所示，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：物體出水面前，滑輪組的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：由G＝mg＝ρVg，得物體的體積 　　V＝＝＝0.075 m3． 　　物體出水面前所受浮力為F浮＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.075 m3＝750 N， 　　物體在出水面前對動滑輪的拉力 　　T1＝G－F浮＝1.2×103 N－750 N＝450 N， 　　不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力，牽引車的牽引力為 　　F1＝(T1＋G動) 　　物體出水后對動滑輪的拉力T2＝G， 　　牽引車的牽引力為F2＝(G＋G動)． 　　由題設(shè)＝，得＝， 　　即．． 　　得動滑輪重力G動＝300 N． 　　物體出水前滑輪組的機(jī)械效率 　　η＝＝＝＝60％． 　　[分析]該裝置中滑輪組需要克服的不是物體的重力，而是重力和浮力的合力．已知物體的重力和密度，可求出物體的體積，從而物體受到的浮力可求．進(jìn)而可求出出水面前物體受到的拉力F1＝G－F浮，所以可知有用功W有用＝F1h，只需再求出作用在繩上的拉力F，即可求得總功，進(jìn)而求出機(jī)械效率． 　　小結(jié)：解答本題的關(guān)鍵是找出不同過程力的關(guān)系和做功情況．