Question

如图所示，有一个动滑轮，机械效率为百分之70，利用它来提升一个浸没在水中的重物,先用500N得力才能使它匀

Answer 1

令物体质量为m，滑轮质量为M，离开水面后，用F=600N的力量使物体匀速上升
又：机械效率70%
∴mg/(2F)=mg/(Mg+mg)=70%
解得物体质量m=84kg，滑轮质量M=36kg

物体在水中时，用F‘=500N拉力使物体匀速上升
2F' = Mg+mg-F浮
F浮=(M+m)g-2F' = (36+84)*10-2*500 = 200N
又：F浮=p水gV
∴物体体积V = F浮/(p水g) = 200/(1*10³*10) = 0.02立方米

Answer 2

这题重点在于对滑轮的受力分析
首先分析脱离水面时，因为机械效率为百分之七十，实际有用的力为600*0.7=420N
绳子右端受420N，所以左端也受420N向上的拉力，则G=420+420=840N
再对物体在水中时进行分析，方法同上 F（实际）=500*0.7=350N
二力平衡 G=F浮+F拉 F拉=2*350=700N
联立上述方程得 F浮=140N G=840N
又因为F浮=ρ水gv排 m=G/g
所以经计算得 v=0.014