某人站在井旁利用滑輪組打撈深井中的物體(向下拉),已知:滑輪組由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成,物體重1200N,體積為0.075m3,動(dòng)滑輪重300N,若不記繩重、摩擦和水的阻力,物體在水中以0.3m/s的速度勻速上升,求:
(1)出水前滑輪組的機(jī)械效率是多大?
(2)物體出水前拉繩子的功率是多大?
(3)物體出水后繼續(xù)上升的過程中,滑輪組的機(jī)械效率將怎樣變化?
(1)物體出水前排開水的體積不變,所以受到的浮力大小不變;
繩子對(duì)物體的拉力為F=G-F=G-ρgV=1200N-1000kg/m3×10N/kg×0.075m3=450N;
所以機(jī)械效率η=
F
F+G動(dòng)
=
450N
450N+300N
=60%;
答:機(jī)械效率為60%.
(2)出水前拉繩子的力為F1=
F+G動(dòng)
2
=
450N+300N
2
=375N;
繩子自由端移動(dòng)的速度V=2×0.3m/s=0.6m/s;
物體出水前拉繩子的功率是P=F1V=375N×0.6m/s=225W;
答:物體出水前拉繩子的功率是225W.
(3)繩子對(duì)物體的拉力越來越大,動(dòng)滑輪的重力不變,由η=
F
F+G動(dòng)
可知機(jī)械效率變大.
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(1)出水前滑輪組的機(jī)械效率是多大?
(2)物體出水前拉繩子的功率是多大?
(3)物體出水后繼續(xù)上升的過程中,滑輪組的機(jī)械效率將怎樣變化?

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