Question

利用如圖所示裝置，把質(zhì)量為3 kg，密度為3×10³ kg/m3的薄石板從水面下4 m處拉出水面后，再提升10 m，共用時(shí)間10 s．動(dòng)滑輪重為20 N(不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦，設(shè)石塊的兩個(gè)上升過程都是勻速，g取10 N/kg)

求：(1)在整個(gè)過程中拉力F的功率？(可近似認(rèn)為石塊離開水面前浮力大小不變)

(2)石塊離開水面前與離開水面后，這個(gè)裝置的機(jī)械效率分別是多少？

(3)分析這兩個(gè)數(shù)值，你能得到什么結(jié)論？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)33 W 　　(2)η1＝50％，η2＝60％ 　　(3)物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高 　　解：(1)V＝m3＝1×10－3 m3 　　F浮＝ρ小gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10－3 m3＝10 N， 　　G石＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N， 　　石塊在水中時(shí)，滑輪軸上的力為＝G石－F河＝30 N－10 N＝20 N， 　　繩端拉力為F1＝(拉＋G動(dòng))＝×(20 N＋20 N)＝20 N， 　　石塊出水后，繩端拉力為F2＝(G石＋G動(dòng))＝×(30 N＋20 N)＝25 N． 　　∴出水前做功為W1＝F1s1＝20 N×4 m＝80 J 　　出水后做功為W2＝F2s2＝25 N×10 m＝250 J 　　整個(gè)過程拉力功率為P＝＝33 W． 　　(2)出水前機(jī)械效率η2＝＝0.6＝60％．