问题
问答题
某人站在井旁利用滑轮组打捞深井中的物体(向下拉),已知:滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,物体重1200N,体积为0.075m3,动滑轮重300N,若不记绳重、摩擦和水的阻力,物体在水中以0.3m/s的速度匀速上升,求:
(1)出水前滑轮组的机械效率是多大?
(2)物体出水前拉绳子的功率是多大?
(3)物体出水后继续上升的过程中,滑轮组的机械效率将怎样变化?
答案
(1)物体出水前排开水的体积不变,所以受到的浮力大小不变;
绳子对物体的拉力为F=G-F浮=G-ρ水gV排=1200N-1000kg/m3×10N/kg×0.075m3=450N;
所以机械效率η=
=F F+G动
=60%;450N 450N+300N
答:机械效率为60%.
(2)出水前拉绳子的力为F1=
=F+G动 2
=375N;450N+300N 2
绳子自由端移动的速度V=2×0.3m/s=0.6m/s;
物体出水前拉绳子的功率是P=F1V=375N×0.6m/s=225W;
答:物体出水前拉绳子的功率是225W.
(3)绳子对物体的拉力越来越大,动滑轮的重力不变,由η=
可知机械效率变大.F F+G动