试题

（2012·达州）人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来，物体A的密度为9.0×10³Kg/m³，体积为100dm³．在5000N的拉力F作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg．求：
（1）物体A受到的浮力．
（2）拉力F做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率．

解：
（1）物体A受到的浮力F_浮为：
F_浮=ρ_水gV_排
=1.0×10³kg/m³×10N/kg×100×10^-3m³
=1000N；
（2）拉力F移动的距离S为：
S=2h=2×2m=4m，
拉力F所做的总功W_总为：
W_总=FS=5000N×4m=20000J，
则拉力F做功的功率P为：
P=

W总

t

=

20000J

2s

=10000W=10kW；
（3）物体A的重力G为：
G=mg=ρ_物gV_物
=9.0×10³Kg/m³×10N/Kg×100×10^-3m³
=9000N，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%
=

(G-F浮)h

FS

×100%
=

G-F浮

2F

×100%
=

9000N-1000N

2×5000N

×100%
=80%．
答：（1）物体A受到的浮力为1000N．
（2）拉力F做功的功率为10kW．
（3）滑轮组的机械效率为80%．
解：
（1）物体A受到的浮力F_浮为：
F_浮=ρ_水gV_排
=1.0×10³kg/m³×10N/kg×100×10^-3m³
=1000N；
（2）拉力F移动的距离S为：
S=2h=2×2m=4m，
拉力F所做的总功W_总为：
W_总=FS=5000N×4m=20000J，
则拉力F做功的功率P为：
P=

W总

t

=

20000J

2s

=10000W=10kW；
（3）物体A的重力G为：
G=mg=ρ_物gV_物
=9.0×10³Kg/m³×10N/Kg×100×10^-3m³
=9000N，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%
=

(G-F浮)h

FS

×100%
=

G-F浮

2F

×100%
=

9000N-1000N

2×5000N

×100%
=80%．
答：（1）物体A受到的浮力为1000N．
（2）拉力F做功的功率为10kW．
（3）滑轮组的机械效率为80%．