Question

如圖所示，滑輪組的機(jī)械效率為50%，當(dāng)重為G的物體沒有放入水中時（如圖甲），在繩端用60N的力F₁可使物體勻速上升；當(dāng)物體浸沒在水中時（如圖乙），在繩端用50N的力F₂可使物體勻速上升．（g取10N/kg，忽略繩重和摩擦）求：
（1）在圖乙所示時，物體受到的浮力．
（2）物體的密度．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)滑輪組機(jī)械效率的概念，η=×100%=×100%=×100%，將已知條件代入，便可求出物體和動滑輪重力，也可用F=（G+G_動）的關(guān)系求出動滑輪重力；
根據(jù)滑輪組的省力特點：F=（G′+G_動）求出G′，其中G′=G-F_浮，便可求出F_浮；
（2）根據(jù)V=V_排=求出物體的體積，由密度公式ρ==求出物體的密度．
解答：解：（1）由圖甲知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h
η=×100%=×100%
則50%=×100%
解得G=90N
F₁=（G+G_動），∴G_動=3F₁-G=3×60N-90N=90N；
F₂=（G-F_浮+G_動）則：
50N=×（90N-F_浮+90N）
解得：F_浮=30N
（2）∵物體完全浸沒，根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排得：
V=V_排===3×10³kg/m³
ρ====3×10³kg/m³
答：（1）在圖乙所示時，物體受到的浮力是30N．
（2）物體的密度是3×10³kg/m³．
點評：此題考查了有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計算，需掌握其基本公式及其推導(dǎo)公式，同時涉及到了滑輪組的省力特點及浮力和密度的計算，綜合性較強(qiáng)．