Question

【題目】如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內將重為400N的物體勻速提升2m，物體沒有露出水面，此時滑輪組的機械效率是80%，不計繩重和摩擦，g=10N/kg，則下列說法中正確的是（ ）
A.物體露出水面前，工人勻速提升重物時拉力的功率為40W
B.物體在水中受到的浮力為320N
C.物體的體積為8×10﹣3m3
D.物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機械效率將小于80%

Answer 1

【答案】C
【解析】解： A、由圖知，n=2，拉力端移動的距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力端移動的速度：v= = =0.4m/s，
拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A錯；
B、滑輪組的機械效率：
η= = = = = =80%，
解得：F浮=80N，故B錯；
C、由F浮=ρ水V排g得物體的體積：
V=V排= = =8×10﹣3m3 ， 故C正確；
D、物體露出水面后，沒有了浮力，相當于增加了提升物體的重，增大了有用功，不計繩重和摩擦，額外功不變，有用功和總功的比值變大，此滑輪組提升該物體的機械效率將大于80%，故D錯．
故選C．
（1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n=2，拉力端移動距離s=2h，知道時間利用速度公式求拉力端移動的速度，再利用P=Fv求拉力的功率；（2）滑輪組的機械效率η= = = = ，據此求浮力大小；（3）知道浮力，利用阿基米德原理的推導公式F浮=ρ水V排g求排開水的體積，物體浸沒，物體的體積等于排開水的體積；（4）增大滑輪組機械效率的方法：增大提升物重，減小摩擦、減小動滑輪重．