Question

一质量为6kg的石块

一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学2s内用一动滑轮将石块从水中匀速
提起1m，但石块没有露出水面，如图6所示，已知绳的自由端拉力为25N，若不考虑摩
擦，求石块在上升过程中：绳的自由端拉力做功的功率为_______，动滑轮的机械效率为
_______。若把杯中的水换成酒精，用该装置使物块匀速运动时，动滑轮的机械效率是
______（ρ石＝3×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3 ）.
用一动滑轮将石块从水中匀速提起

重点是第三问

Answer 1

1. 由图知，绳子自由端移动的距离：
   s=2h=2×1m=2m，
   绳的自由端拉力做功：
   W总=Fs=25N×2m=50J，则P=W总/t=25W

2. 石块重：
   G=mg=6kg×10N/kg=60N
   ∵G=F拉+F浮，
   ∴F拉=G-F浮=60N-20N=40N，
   ∴利用动滑轮做的有用功：
   W有=F拉h=40N×1m=40J，
   动滑轮的机械效率：
   η=W有W总=40J50J=80%．
   

3. 同二可知，求出F浮=16N,F拉=G-F浮=60-16=44N

   W有=F拉h=44J

η= W有W总=44/50=88%