如圖所示,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1.2×103N,密度為1.6×103kg/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.若不計摩擦、繩重及水的阻力,g取10N/kg,問:
(1)物體出水面前,滑輪組的機械效率是多少?
(2)物體出水面后上升的速度是1m/s,牽引車拉力的功率多大?
(1)物體的體積V===7.5×10-2m3.物體在水中受到的浮力:F浮=ρ水GV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-2m3=750N.設物體在水中受到的拉力為F1,則有:F1=G-F浮=1200N-750N=450N.設出水面前、后牽引車作用在繩端的拉力為F、,動滑輪的重力為G1, 則物體出水面前有:F==①;物體出水面后有:==②;由①÷②式得:=,解得:G1=300N;根據①式得:F===250N;物體出水面前的機械效率為:η====0.6=60% (2)出水面后,繩端受到的拉力為:===500N,繩端移動的速度為:=3υ=3×1m/s=3m/s,拉力的功率為:==500N×3m/s=1500W |
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