（2011•贺州）如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中）．已知物体重G1=400N，动滑轮重G2=50N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N．求：（1）物体浸没在

Question

（2011•贺州）如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中）．已知物体重G₁=400N，动滑轮重
G₂=50N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N．求：
（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；
（2）物体的密度大小；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

（1）由图可知，n=3，
∵忽略绳重和摩擦，
∴F=(1)/(3)（G_轮+F_拉）
∴滑轮组对物体的拉力：
F_拉=3F-G_轮=3×100N-50N=250N，
∵G₁=F_浮+F_拉，
∴F_浮=G₁-F_拉=400N-250N=150N；
（2）∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴V_排=(F浮)/(ρ水g)=(150N)/(1000kg/m3×10N/kg)=0.015m³，
物体的体积：
V=V_排=0.015m³，
物体的质量：
m=(G1)/(g)=(400N)/(10N/kg)=40kg，
ρ=(m)/(V)=(40kg)/(0.015m3)=2.67×10³kg/m³；
（3）滑轮组的机械效率：
η=(W有用)/(W总)=(F拉h)/(Fs)=(F拉h)/(F3h)=(F拉)/(F×3)=(250N)/(100N×3)≈83.3%．
答：（1）物体浸没在水中受到浮力的大小为150N；
（2）物体的密度为2.67×10³kg/m³；
（3）滑轮组的机械效率83.3%．