Question

某人站在井旁利用滑輪組打撈深井中的物體（向下拉），已知：滑輪組由一個定滑輪和一個動滑輪組成，物體重1200N，體積為0.075m³，動滑輪重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？

Answer 1

（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；
繩子對物體的拉力為F=G-F_浮=G-ρ_水gV_排=1200N-1000kg/m³×10N/kg×0.075m³=450N；
所以機(jī)械效率η=

F

F+G動

=

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

2

=

450N+300N

2

=375N；
繩子自由端移動的速度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）繩子對物體的拉力越來越大，動滑輪的重力不變，由η=

F

F+G動

可知機(jī)械效率變大．