试题

（2007·怀柔区一模）如图甲所示，在水面上方匀速提升密度为3×10³kg/m³的物体时，绳端所用的拉力为300N，滑轮组的机械效率为60%．如果将物体全部浸没在水中，如图22乙所示，匀速提升该物体，在绳端所用的拉力为240N，求此时滑轮组的机械效率．（g取lON/kg）

解：（1）物体在水面上方时
η=

Gh

Fs

=

ρ物v物g

4F

=60%，
v_物=

2.4×300N

3×103kg/m3×10N/kg

=2.4×10^-2m³；
（2）物体浸没在水中时
F_拉=G-F_浮
=ρ_物gv_物-ρ_水gv_排
=3×10³kg/m³×10N/kg×2.4×10^-2m³-1×10³kg/m³×10N/kg×2.4×10^-2m³
=2×10³kg/m³×10N/kg×2.4×10^-2m³
=480N；
η′=

F拉h

F′s

×100%=

480N

4×240N

×100%=50%．
答：此时滑轮组的机械效率为50%．
解：（1）物体在水面上方时
η=

Gh

Fs

=

ρ物v物g

4F

=60%，
v_物=

2.4×300N

3×103kg/m3×10N/kg

=2.4×10^-2m³；
（2）物体浸没在水中时
F_拉=G-F_浮
=ρ_物gv_物-ρ_水gv_排
=3×10³kg/m³×10N/kg×2.4×10^-2m³-1×10³kg/m³×10N/kg×2.4×10^-2m³
=2×10³kg/m³×10N/kg×2.4×10^-2m³
=480N；
η′=

F拉h

F′s

×100%=

480N

4×240N

×100%=50%．
答：此时滑轮组的机械效率为50%．