（2010•朝阳区二模）为了打捞沉在江中的物体，采用浮筒与起重工程船相结合的办法．沉在江中物体的体积为0.2m3，物质的密度为8×103kg/m3，把4个浮筒固定在物体四周，并用绳捆住物体，绳

Question

（2010•朝阳区二模）为了打捞沉在江中的物体，采用浮筒与起重工程船相结合的办法．沉在江中物体的体积为0.2m³，物质的密度为8×10³kg/m³，把4个浮筒固定在物体四周，并用绳捆住物体，绳的上端固定在起重船滑轮组的动滑轮下端的吊钩上，动滑轮重为2×10³N．当用压缩气体把浮筒充气后，每个浮筒可以产生1×10³N的浮力，如图20所示（图中只能显示3个浮筒）．起重工程船上的电动机带动钢丝绳，通过图示的滑轮组使物体以速度v₁=1cm/s竖直上升，在物体未出水面前，电动机拉钢丝绳的拉力为F₁，滑轮组的机械效率为η₁；当物体完全离开水面后，电动机拉钢丝绳的拉力为F₂，滑轮组的机械效率为η₂，物体在空中竖直匀速上升的速度为v₂．设电动机的功率保持不变，绳子、钢丝绳和浮筒重均忽略不计，滑轮组的轮与轴的摩擦及物体在水中的阻力不计，江水的密度为10³kg/m³，g取10N/kg．
求：（1）F₁和F₂；
（2）η₁：η₂；
（3）v₂．（结果保留2位有效数字）

Answer 1

（1）物体在水面以下，受到重力G_物、浮力F_物、浮筒的浮力F_浮筒、滑轮组拉力T_拉，如图1所示．
G_物=m_物g=V_物ρ_物g=0.2m³×8×10³kg/m³×10N/kg=1.6×10⁴N，
F_物=V_排ρ_水g=V_物ρ_水g=0.2m³×1×10³kg/m³×10N/kg=2×10³N，
F_浮筒=4×1×10³N=4×10³N，
∵物体匀速上升，
∴G_物=F_物+F_浮筒+T_拉，
T_拉=G_物-F_物-F_浮筒=1.6×10⁴N-2×10³N-4×10³N=1×10⁴N，
∵滑轮组的轮与轴的摩擦及物体在水中的阻力不计，
∴F₁=(1)/(3)（T_拉+G_动）=(1)/(3)（1×10⁴N+2×10³N）=4×10³N，
物体出水面之后，物体受到重力G_物和滑轮组拉力T_拉′，如图2所示，
∵在空中匀速竖直向上运动，
 T_拉′=G_物=1.6×10⁴N
F₂=(1)/(3)（T_拉′+G_动）=(1)/(3)（1.6×10⁴N+2×10³N）=6×10³N，
（2）滑轮组的机械效率
η₁=(W有用1)/(W总1)=(T拉h)/(F1s)=(T拉h)/(F13h)=(T拉)/(F1×3)=(1×104N)/(4×103N ×3)，≈83.3%，
η₂=(W有用2)/(W总2)=(T′拉h)/(F2s)=(T′拉h)/(F23h)=(T′拉)/(F2×3)=(1.6×104N)/(6×103N ×3)，=
η₁：η₂=(1×104N)/(相关问答（2014•澄海区模拟）现有以下装置、仪器．请根据（2014•朝阳区二模）小阳为了测量某金属块的密度地处干旱区的宁夏银川市，其周边地区曾广布湖泊，明清（2013•杨浦区二模）如图1，已知⊙O的半径长为珊瑚虫一般生长在温暖的浅水区，这是为什么？牡丹区海拔多少（2014•南海区二模）阅读短文我国首艘民用“海上（2013•滨湖区一模）如图，菱形OABC中，点A（2013•普陀区三模）如图所示，长为L、内壁光滑非洲的地形非洲的地形区,特征,轮廓特征（2013•江岸区模拟）在测定小灯泡额定功率的实验"PARTY"怎么用才能区隔“党”和“聚会”的岐义首页语文数学英语物理化学历史政治生物其他Copyright © 2019 zaojiaoba.cn All Rights Reserved 版权所有 作业搜本站资料来自网友投稿及互联网，如有侵犯你的权益，请联系我们：[e-mail]湘ICP备12012010号)