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=G-ρgV=1200N-1000kg/m3×10N/kg×0.075m3=450N;

所以机械效率η=

F
F+G
=
450N
450N+300N
=60%;

答:机械效率为60%.

(2)出水前拉绳子的力为F1=

F+G
2
=
450N+300N
2
=375N;

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=

F
F+G
可知机械效率变大.

单项选择题
单项选择题