如图所示,用滑轮组匀速提升在水中密度为3×103kg/m3的物体A时,绳端所用的拉力为300N,假设物体露出水面前后滑轮组的机械效率保持50%不变,则物体A露出水面的

发布时间:2020-08-11 07:33:27

如图所示,用滑轮组匀速提升在水中密度为3×103kg/m3的物体A时,绳端所用的拉力为300N,假设物体露出水面前后滑轮组的机械效率保持50%不变,则物体A露出水面的体积为20dm3时,绳端增加的拉力是多少牛?(绳重和摩擦不忽略,g取10N/kg)

网友回答

解:受力分析如下图所示:

全浸时:η==
即50%=
FA=600N;
∵GA=F浮+FA
即ρAVAg=ρ水VAg+FA
∴VA===0.03m3,
即GA=ρAVAg=3×103kg/m3×0.03m3×10N/kg=900N;
10dm3浸入时:F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N,
则FA′=GA-F浮′=900N-100N=800N,
∵η==
50%=
F′=400N,
则△F=F′-F=400N-300N=100N.
答:绳端增加的拉力是100N.
解析分析:先对物体全部浸没和10dm3浸入进行受力分析,根据根据机械效率公式求出全部浸没时求出作用在A上的拉力;再根据二力平衡的条件表示出全浸时等价关系式,并求出A的体积和A的重力;
利用浮力公式和平衡力直接的关系求出10dm3浸入时作用在物体A上的拉力,根据机械效率公式求出10dm3浸入时的拉力,两次拉力差即为绳端增加的拉力.

点评:这道题是浮力和机械效率综合在一起的计算题,是我们初中力学中比较难的题目.
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