如图所示,小型牵引车通过滑轮组打捞深井中的物体:已知物体重1.2×103N,物体体积为0.075m3,动滑轮重300N.
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解题思路:(1)知道物体的重、物体的体积,利用阿基米德原理求出物体受到水的浮力,根据F+F=G求出物体浸没水中时受到滑轮组的拉力;

(2)不计摩擦、绳重及水的阻力,根据F=[1/3](F+G)求出物体出水面前牵引力作用在绳端的拉力,再利用机械效率公式η=

W

W

Fh

F′3h

F

3F′

计算出滑轮组的机械效率.

(1)物体在水中受到的浮力:

Fgv=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3=750N,

设物体在水中受到的拉力为F,

∵F+F=G,

∴物体出水前,滑轮组拉物体的力:

F=G-F=1200N-750N=450N,

(2)设物体出水面前牵引力作用在绳端的拉力为F′,

∵不计摩擦、绳重及水的阻力

∴物体出水面前作用在绳端的拉力:

F′=

F+G轮

3=

450N+300N

3=250N

滑轮组的机械效率:

η=

W有

W总=

Fh

F′3h=

F

3F′=[450N/3×250N]=60%.

答:物体出水前,滑轮组拉物体的力是450N;

滑轮组的机械效率是60%.

点评:

本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.

考点点评: 本题关键:一是不计摩擦、绳重及水的阻力,F′=[1/3](F+G轮)的使用;二是根据二力平衡条件F+F浮=G求出滑轮组对物体的拉力;三是根据公式η=W有W总=FhF′3h=F3F′计算出滑轮组的机械效率.