Question

初二物理题 36、质量为75kg的小明用滑轮组将水中合金块提起，当合金块露出水面的体积为总体积的2/5时，

如图19甲所示，小明再也拉不动了，此时小明对地面的压力为零；于是小明改变了滑轮组的绕线方法，合金块被顺利拉出，合金块离开水面后，小明拉其匀速上升时，如图19乙所示，小明对地面的压力为50N。已知合金块的密度为2×10三次方kg/m三次方，不计绳重、滑轮轴之间的摩擦，g取10N/kg，求
（1）小明通过图19乙所示滑轮组匀速提升合金块时，小明对绳自由端的拉力；
（2）合金块的体积；
（3）小明通过图19乙所示滑轮组匀速提升合金块时，滑轮组的机械效率（结果保留两位小数）。

求过程，有讲解最好

Answer 1

这道题其实蛮有趣的，附解答如下。
难点：由于力的作用是相互的，小明对绳子的拉力就等于绳子对小明的拉力。
（1）分析：在图2中，小明受到绳子对其竖直向上的拉力。根据力的作用是相互的，小明对绳子的拉力就等于绳子对小明的拉力。
解：在图2中，F拉=G小明-F压=m小明g-F压=75*10N-50N=700N
（2）分析：在图2中，由（1）的结论则可求出合金块和动滑轮的总重。代入图1中根据浮力公式列方程。
解：在图2中，G总=nG小明=3*700N=2100N
在图1中，根据力的作用是相互的，小明对绳子的拉力就等于绳子对小明的拉力。
F拉'=G小明=750N
G总'=n'F拉'=2*750N=1500N
F浮=G总-G总'=ρ水gV排，其中V排=（1-2/5）V块=3/5V块
列方程：2100-1500=（1.0*10^3）*10*(3/5V块）
解之得：V块=0.1m^3
(3) 分析：由（2）的结论可根据密度公式求出合金块重力，即可求出有用功和总功，机械效率即可求出。
解：由ρ=m/V得：m块=ρ块*V块=2*10^3*0.1kg=200kg
由G=mg得：G块=m块g=200*10N=2000N
在图2中，η=W有/W总*100%=（Gh）/(Fs)*100%，其中s=nh=3h
∴η=G块/(3F拉)*100%=2000/(3*700)*100%=95.24%
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ps：如有错误请指出，希望对你有帮助，祝你好运。

Answer 2

（1）2图中拉力等于重力减压力
（2）通过1图可得拉力F=1/2(G动+G-F浮）2图可得拉力F1=1/3(G动+G）可得F浮=600N ,把浮力用阿基米德原理表示代入密度可算出V
（3）物重可以算出来，拉力知道，这个效率就不用说了吧