Question

某橋梁施工隊用如圖13所示的滑輪組打撈沉在水底的工件。已知工件的體積是0.16m³，密度是3.5×10³kg/m³，滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件時，人在繩子的自由端施加的拉力F＝1700N。（不考慮摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求：　

�。�1）工件的質量是多少？工件浸沒在水中時，受到的浮力是多少？

�。�2）滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件時，機械效率是多大？

　（3）工件從水里升到水面上的過程中，滑輪組的機械效率將如何變化，并分析原因。

Answer 1

（1）m=ρV=3.5×10³kg/m³×0.16m³=560kg

    F_浮=ρ_液gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×0.16m³=1600N

    （2）F=G-F_浮=mg-F_浮=560kg×10N/kg-1600N=5600N-1600N=4000N

    η=(W_有用/W_總)×100%=(F′×h)/(F×s)×100%

=(F′×h)/(F×3h)×100%=(4000N/1700N×3)×100%=78.43%

    （3）η將變大

    η=W_有用/(W_有用+W_額) ×100%，W_有用增大，而W_額不變，所以η變大(1分)