Question

小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，

如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3．测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2．若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg，问：
(1) 被打捞的物体浸没在水中时受到的浮力是多大？
（2）当物体出水面前，滑轮组的效率是多少？
（3）物体出水面后上升的速度是1m/s，牵引车拉力的功率多大？

Answer 1

：（1）物体的体积V= =7.5×10-2m3 物体在水中受到的浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg／m3×10N／kg×7.5×10-2m3=750N 设物体在水中受到的拉力为F，则有： F1=G-F浮=1200N-750N=450N 设出水面前、后牵引车作用在绳端的拉力为F、F′，动滑轮的重力为G1，则 物体出水面前有：F= ① 物体出水面后有：F′= ② 由①÷②式得： 解得：G1=300N 根据①式得：F= =250N 物体出水面前的机械效率为：η= =0.6=60% （2）出水面后，绳端受到的拉力为：F′= =500N 绳端移动的速度为：υ′=3υ=3×1m／s=3m／s 拉力的功率为：P′=F′υ′=500N×3m／s=1500W