Question

紧急紧急！！速求答案。一道初三，关于机械效率的题目！！

12、我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家，图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况。为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10-2m3，密度ρ金=7.9×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，绳子重力不计。请问：
　　⑴若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？
　　⑵若仍不计摩擦，但动滑轮重G0=60N，要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；
　　⑶若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组的机械效率为94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数）

Answer 1

（1）知道重物的体积和密度，利用密度公式和重力公式求金属块受到的重力；知道重物的体积（排开水的体积）和水的密度，利用阿基米德原理求金属块受到的浮力；再利用动滑轮的特点求出拉力大小．
（2）求出了拉力大小，知道拉力移动的距离和做功时间，利用功的公式W=Fs和功率公式P= Wt求拉力做功功率．
（3）把金属物提升做的功为有用功，拉力做的功为总功，利用η= W有W总求出自由端竖直向上的拉力．解答：解：（1）金属物受到的重力：
G=mg=ρvg=7.9×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=790N，
金属物受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=100N；
∵不计摩擦和动滑轮重，
∴金属物受到的拉力：
F= 13（G-F浮）= 13×（790N-100N）=230N．
（2）此时金属物受到的拉力：
F1= 13（G-F浮+G动）= 13×（790N-100N+60N）=250N．
拉力做功：
W总=F1s=250N×6m=1500J，
拉力做功功率：
P= W总t= 1500J60s=25W；
（3）由题意可知：
η= W有W总= GhF2s= GhF2nh= GnF2，
所以F2= Gnη= 790N3×0.94≈280N．
答：（1）若不计摩擦和滑轮重时金属物匀速提升时的拉力为230N；
（2）若仍不计摩擦，但动滑轮重G0=60N时，绳子自由端竖直向上拉力的功率为25W；
（3）金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，绳子自由端竖直向上的拉力为280N．点评：本题涉及到的知识点较多，如功率、机械效率的计算，有用功、总功的理解和运用等，综合性较强，有一定的难度；要特别注同意第一问中物体不仅受重力和拉力，还要受水给它的浮力．

Answer 2

（1）根据受力分析得：物体上升时，G=F浮+F       

G=mg=7.9*10^3kg/m3*1*10-2m3*10N/kg=7.9*10^2N   

F浮=ρ水gv排=1.0*10^3kg/m3*10n/kg*1*10-2m3=100N  

F=G-F浮=790N-100N=690N

由滑轮组的拉力和物重的关系，F=G/n得：F=690N/3=230N(连接动滑轮的绳子的股数是3吧不是你可以代你图那个上去计算)

（2）绳子自由端的拉力F=（G物+G动）/n=(790N+60N)/3=283N

拉力做的功W=FS=Fnh=283N*3*6m=5094J

功率P=W/t=5094J/60s=84.9w

(3)完全出水后，根据受力分析得：F=G=790N

根据机械效率n=W有用/W总  得：W总=W有用/n=Gh/n

而W总=FS=Fnh

即：Fnh=Gh/n(前为绳子股数，后为机械效率）

F=G/nn=280N

Answer 3

（1）根据受力分析得：物体上升时，G=F浮+F
G=mg=7.9*10^3kg/m3*1*10-2m3*10N/kg=7.9*10^2N
F浮=ρ水gv排=1.0*10^3kg/m3*10n/kg*1*10-2m3=100N
F=G-F浮=790N-100N=690N
由滑轮组的拉力和物重的关系，F=G/n得：F=690N/3=230N
(2)25w
(3)完全出水后，根据受力分析得：F=G=790N
根据机械效率n=W有用/W总 得：W总=W有用/n=Gh/n
而W总=FS=Fnh
即：Fnh=Gh/n(前为绳子股数，后为机械效率）
F=G/nn=280N
我们做过、一定对的！

Answer 4

F=G =Pgv=自己算
W=GH=6*60=360,，P=W/T=360/60=6w
同理啊。。。。。。这题很简单，想想哦

Answer 5

（1）（V金属×ρ金）g=（V金属×ρ水）g+F
(2）（V金属×ρ金）g+G0=（V金属×ρ水）g+F

Answer 6

解：（1）金属物受到的重力：
G=mg=ρvg=7.9×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=790N，
金属物受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=100N；
∵不计摩擦和动滑轮重，
∴金属物受到的拉力：
F= 三分之一（G-F浮）= ×（790N-100N）=230N．
（2）此时金属物受到的拉力：
F1= 三分之一（G-F浮+G动）= ×（790N-100N+60N）=250N．
拉力做功：
W总=F1s=250N×6m=1500J，
拉力做功功率：
P= = =25W；
（3）由题意可知：
η= = = = ，
所以F2= = ≈280N．
答：（1）若不计摩擦和滑轮重时金属物匀速提升时的拉力为230N；
（2）若仍不计摩擦，但动滑轮重G0=60N时，绳子自由端竖直向上拉力的功率为25W；
（3）金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，绳子自由端竖直向上的拉力为280N．