Question

【題目】某工人使用如圖甲所示的滑輪組勻速提升浸沒在水中的實心物體A，拉力的功率隨時間變化的圖象如圖乙，已知動滑輪的重力是60N，物體上升的速度始終是1m/s，不計繩重、摩擦及阻力， ，g= 10N/kg，下列說法中正確的是（ ）

①物體的重力是420N；

②物體浸沒在水中時受到的浮力100N；

③物體的密度是3× 10 3kg/m3；

④物體浸沒在水中時滑輪組的機械效率80%。

A.①④B.②③C.①②D.③④

Answer 1

【答案】D

【解析】

由圖乙知，當物體A離開水面后，滑輪組繩子端的功率P=420W，而繩子端的速度

v1=2v=2×1m/s=2m/s

據P=Fv得，此時繩子端的拉力

不計繩重及摩擦，由得，物體A的重力

物體A浸沒在水中時，滑輪組繩子端的拉力

那么物體A對動滑輪的拉力

此時物體受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力、浮力的作用，而勻速向上運動，那么物體A所受的浮力

F浮=G物-F拉=360N-240N=120N

物體A浸沒時，據阿基米德原理得

物體A的質量

物體A的密度

物體A浸沒在水中時，滑輪組所做的有用功和總功分別為

W有=F拉h，W總=F1s=F12h

機械效率

故ABC錯誤，D正確。

故選D。