如圖所示裝置,重為GM= 100 N的物體M放置在水平桌面上,兩側(cè)用水平細線拴住,左側(cè)水平細線通過定滑輪懸掛重為GA=80 N的物體A,A浸沒在一個足夠大的盛水容器中,右側(cè)通過滑輪組拉著重為GB= 150 N的物體B,恰好使物體M在水平桌面上勻速向右運動(物體A未露出水面);撤去盛水容器,用一個豎直向下的力F1拉物體A,使物體B勻速上升時,滑輪組的機械效率為η1;當把盛水容器放在右側(cè)使物體B浸沒在水中,此時再用一個豎直向下的力F拉物體A,使物體B在5s內(nèi)勻速上升10 cm(物體B未露出水面)時,滑輪組的機械效率為η2;已知物體A、B和水的密度之比為ρA:ρB:ρ=2:5:1,兩次拉力之比為F1:F2 =3:2。若不計繩重、滑輪組裝置的摩擦及物體A、B在水中的阻力,g取10 N/kg。求:
(1)物體B所受浮力;
(2)η1與η2的比值;
(3)物體B沒有露出水面時,拉力F2的功率P2。
解:
(1)因為A、B分別浸沒在水中,所以V排A=VA,V排B= VB
所以  ,
所以,
GA-F浮A+Ff=(GB+G)/3       ①;
(2)GA+F1=Ff+(GB+G)/3         ②
GA+F2=Ff+(GB-F浮B+G)/3         ③
 將GA= 80 N,GB=150 N,F(xiàn)浮A =40 N,F(xiàn)浮B =30 N代人①②③聯(lián)立解得: F=35 N,G=75 N,
= ;
(3)P2=F2·vF2=(+Ff-GA)·s/t=1.2W。
練習冊系列答案
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(1)進水閥門C所受水箱中水的向下的壓力;
(2)停止蓄水時水槽中的水面比溢水管管口高出多少?
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(1)物體B所受浮力;
(2)η1與η2的比值;
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①物塊受到的水的浮力為多少牛頓?
②物塊在水中上升的過程中小明拉動繩子的力F為多少牛頓?
③如果拉力F=10N,拉力F所做的功為多少焦耳?
④此裝置的機械效率為多少?
⑤當物體沉入水底時物塊上表面所受水的壓力為多少牛頓?

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