如图1所示，是用滑轮组在水中打捞文物的示意图，该均匀实心文物的密度为8×103Kg/m3，体积为1000cm3，在拉力F作用下从水中缓慢上升到岸上，拉力F的大小随文物上升的高度h的变化情况如图2

Question

如图1所示，是用滑轮组在水中打捞文物的示意图，该均匀实心文物的密度为8×10³Kg/m³，体积为1000cm³，在拉力F作用下从水中缓慢上升到岸上，拉力F的大小随文物上升的高度h的变化情况如图2所示．（g=10N/Kg）
（1）求在文物还未露出水面时文物受到的浮力；
（2）在文物还未露出水面时若物体匀速上升的速度为0.1m/s，求此时拉力F的功率；
（3）求在文物离开水面后继续缓慢上升过程中滑轮组的机械效率．

Answer 1

（1）文物还未露出水面时受到的浮力F_浮为：
F_浮=ρ_水gV_排
=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1000×10^-6m³
=10N；
（2）由图1知，承担物重的绳子股数n=4，则拉力F移动速度v₁=4v₂=4×0.1m/s=0.4m/s，
由图2知，在文物还未露出水面时拉力F₁=20N，
∵P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv，
∴拉力F做功的功率P为：
P=F₁v₁=20N×0.4m/s=8W；
（3）物体A的重力G为：
G=mg=ρ_物gV_物
=8.0×10³kg/m³×10N/kg×1000×10^-6m³
=80N，
由图2知，在文物离开水面后拉力F的大小为F′=25N，
滑轮组的机械效率：
η=(W有用)/(W总)×100%
=(Gh)/(F′S)×100%
=(Gh)/(F′×4h)×100%
=(G)/(4F′)×100%
=(80N)/(4×25N)×100%
=80%．
答：（1）在文物还未露出水面时文物受到的浮力为10N；
（2）拉力F的功率为8W
（3）在文物离开水面后继续缓慢上升过程中滑轮组的机械效率为80%．