Question

圖是某科研小組設(shè)計的在岸邊打撈水中物品的裝置示意圖。O為杠桿BC的支點，CO:OB=1:4。配重E通過繩子豎直拉著杠桿C端，其質(zhì)量m_E=644kg。定滑輪和動滑輪的質(zhì)量均為m₀。人拉動繩子，通過滑輪組提升浸沒在水中的物品。當物體A在水面下，小明以拉力F₁勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η₁，配重E對地面的壓力為N₁；當物體A完全離開水面，小明以拉力F₂勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η₂，配重E對地面的壓力為N₂。已知：G_A=950N，η₂=95%，N₁:N₂=6:1，繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對物體A的阻力均可忽略不計，g取10N/kg。求：

(1)物體在水面下受到的浮力；

(2)F₁:F₂的值

(3) η₁的大小。

 

Answer 1

【答案】

(1)物體在水面下受到的浮力是200N；

(2)F₁:F₂的值是4:5

(3) η₁的大小93.75%。

【解析】

試題分析：分別對物體A、動滑輪B、人進行受力分析，如圖所示：

由①-⑩式，G_A=950N，η₂=95%，N₁:N₂=6:1，CO:OB=1:4, G_E=6440N，

 解得：G₀=50N

F_浮=200N；F_A1=750N；F_A2=950N；F₁=400N；F₂=500N

F₁:F₂=4:5

考點：杠桿的平衡條件和機械效率

點評：此類問題是一道復(fù)雜的綜合題目，要會正確的對物體進行受力分析，結(jié)合平衡狀態(tài)求解出各力的大小，進而利用杠桿的平衡條件和機械效率計算公式進行分析求解．