工作人员用如图所示装置把水质监控仪器放入水中。第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中（A未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F1，绳端的速度为v1，机械效率为η1；

Question

工作人员用如图所示装置把水质监控仪器放入水中。第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中（A未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为 F ₁ ，绳端的速度为 v ₁ ，机械效率为 η ₁ ；第二次把仪器 B 固定在 A 下方， A 和 B 在水中匀速上升的过程中（ A 未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为 F ₂ ，绳端的速度为 v ₂ ，机械效率为 η ₂ ； η ₁ : η ₂ =34:35。已知 V _A = V _B =3×10 ^-3 m ³ ， G _A =3 G _B ， G _B =50N。拉力 F ₁ 、 F ₂ 做功随时间变化的图像分别如图中①、②所示。（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力， g 取10N/kg）

求：（1） A 所受的浮力 F _浮 ；
（2）动滑轮的重 G _动 ；
（3）求 v ₁ 、 v ₂ 的比值。

Answer 1

（1）30N（2）30N（3）

（1） F _浮 = ρ _液 gV _A =30N     ………………………(1分)

（2）当仪器 A 在水中匀速上降时,受力分析如答图7所 示。受力分析正确……… (1分)

………………………… ①
……………………②          ……………(1分)
 ………………………③
当仪器 A 和 B 在水中匀速上降时,受力分析如答图8所示：

………………… ④
………………⑤     ……………(1分)
 …………… ⑥
 …………………………⑦
将  V _A = V _B =3×10 ^-3 m ³       G _A =3 G _B     G _B =50N   代入上式
解出： G _动 ="30N"   ………………………(1分)
（3）   ………………………(2分)
（1） F _浮 = ρ _液 gV _A =30N  
（2）当仪器 A 在水中匀速上降时,受力分析如答图7所 示。

 
当仪器 A 和 B 在水中匀速上降时,受力分析如答图8所示：

   
将  V _A = V _B =3×10 ^-3 m ³       G _A =3 G _B     G _B =50N   代入上式
解出： G _动 ="30N"  
（3）