Question

（7分）我們學(xué)習(xí)了簡單機(jī)械知識(shí)后知道，使用滑輪組能夠省力，可以大大減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度．如圖甲所示，某人通過滑輪組把一個(gè)由鋁合金做成的實(shí)心圓柱體從水井底部勻速提升到井口，圓柱體的底面積為S，高為L，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為m，水的密度為ρ，圓柱體的密度是3ρ，忽略繩重及摩擦，不計(jì)水的體積變化，請(qǐng)回答下列問題：

（1）若增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)（其他條件不變），滑輪組的機(jī)械效率是變大還是變��？

（2）圓柱體在上升過程中會(huì)受到一些力的作用，結(jié)合各力之間的關(guān)系，在圖乙中畫出每個(gè)力隨上升高度變化的圖線，并在圖線旁注明力的名稱（不用標(biāo)出坐標(biāo)值）．

（3）推導(dǎo)出圓柱體在水中上升時(shí)（上表面還沒有露出水面）滑輪組的機(jī)械效率．

 

Answer 1

(1)變小 （2）如圖

（3）

【解析】

試題分析： （1）其他條件不變，只增加動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，所做有用功不變，但做的額外功增大了，由可知，此時(shí)機(jī)械效率減��；

（2）圓柱體在上升過程中受到的力有：重力、浮力、拉力且；物體上升過程中圓柱體所受重力大小不變；由可知液體密度一定，圓柱體上表面露出水面前，排開液體體積不變，所以所受浮力不變、圓柱體上表面露出水面后，排開液體體積變小，所受浮力變小，直到為零；圓柱體所受拉力等于重力減去浮力，所受浮力越大，拉力越小，根據(jù)以上分析可作出三力的圖象；

（3）圓柱體在水中上升時(shí)（上表面還沒有露出水面）阻力為重力和浮力的差G-F浮滑輪組的機(jī)械效率：

考點(diǎn)：滑輪組的機(jī)械效率。