问题 计算题

如图所示,用滑轮组提升水中的物体A,若物体的质量为140kg,体积为60dm3,滑轮组的机械效率为80%,取g=10N/kg,不计绳重及轮与轴的摩擦,求:

(1)物体A在水中被匀速提升时,拉力F是多大?

(2)如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连,而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N,当物体露出水的体积多大时绳子会断?

答案

解:

(1)物体A在水中受到的浮力F=ρgV=600N, G=mg=1400N,动滑轮上有四股绳子,提升时,绳子自由端移动距离是重物上升高度的4倍,即s=4h,因此在水中匀速提升时的机械效率   解之=250N

(2)设动滑轮重为G0,由匀速上升的力的平衡条件有F=(G0+G-F)/n 得G0=4F+F-G=200N 当绳中拉力达最大值Fm=350N时,设物体部分露出水面后浮力变为F',同理 Fm=(G0+G-F')/n 得F'= G0+G-4Fm=200N 由于所以露出水面的体积为=40dm3

解答题
单项选择题