Question

【題目】如圖所示，輕質杠桿AB能繞固定點O在豎直平面內轉動，水平地面上重力為500N的配重N通過細繩豎直拉著杠桿B端圓柱形物體M的重力為1.5×103N，每個滑輪重力相同，均為60N，AO∶OB=2∶5圓柱形物體M的體積為0.06m3，使用過程中，圓柱形物體M始終保持勻速上升，杠桿始終在水平位置平衡不計繩與滑輪間的摩擦，不考慮水流等因素影響，求

(1)物體M上表面未露出水面時受到的浮力；

(2)物體M浸沒在水中勻速上升時，滑輪組的機械效率；

(3)若人的質量為50kg，配重N對地面最小的壓力

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)物體M上表面未露出水面時受到的浮力

(2)由圖可知，n＝3，則物體浸沒在水中勻速上升時，人對繩子的拉力

滑輪組的機械效率

(3)由圖可知，若M完全離開水面后，杠桿A端受力最大，杠桿B端對配重的拉力最大，此時配重N對地面壓力最小，當物體M完全離開水面后，人對繩的拉力

人的重力為

由于人對繩的拉力

F2＞G人＝500N

故人對繩的拉力最大取F3＝500N，此時杠桿A端所受拉力為

由杠桿平衡條件得

即

此時配重N對地面的壓力

答：(1)物體M上表面未露出水面時受到的浮力是；

(2)物體M浸沒在水中勻速上升時，滑輪組的機械效率是；

(3)若人的質量為50kg，配重N對地面最小的壓力是。