(學(xué)科內(nèi)綜合題)如圖所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重1.2×103 N，密度為1.6×103 kg/m3．測(cè)得物體在出水面前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1∶2．若不計(jì)算摩擦、繩重及水的阻力，g取10 N/kg，問：

(1)物體出水前，滑輪組的機(jī)械效率是多少？

(2)物體出水面后上升的速度是1 m/s，牽引力的功率多大？

答案：(1)60％;(2)1500W
解析：

　　解：(1)物體的體積V＝＝7.5×10－2 m3

　　物體在水中受到的浮力：

　　F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7.5×10－2 m3＝750 N

　　設(shè)物體在水中受到的拉力為F1，則有：F1＝G－F浮＝1 200 N－750 N＝450 N

　　設(shè)出水面前、后牽引車作用在繩端的拉力為F、，動(dòng)滑輪的重力為G1，則物體出水面前有：F＝①

　　物體出水面后有：＝②

　　由①÷②式得：＝，解得：G1＝300 N

　　根據(jù)①式得：F＝＝250 N

　　物體出水面前的機(jī)械效率為：η＝＝0.6＝60％．

　　(2)出水面后，繩端受到的拉力為：＝＝500 N，

　　繩端移動(dòng)的速度為：＝3v＝3×1 m/s＝3 m/s，

　　拉力的功率為：＝500 N×3 m/s＝1500 W．


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