如图所示,现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m(未露出水面),已知每个滑轮重G2=900N,不计绳重和各种摩擦,不计水的阻力.已知铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/

如图所示,现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m(未露出水面),已知每个滑轮重G2=900N,不计绳重和各种摩擦,不计水的阻力.已知铝的密度ρ=2.7×103kg/m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:

(1)滑轮组的机械效率多大?
(2)若绳端拉力的功率为P=540W,则铝块上升的速度为多大?
物理人气:781 ℃时间:2019-09-18 01:23:07
优质解答
(1)∵铝块重G1vg,
铝块的体积:
v=
G1
ρg
=
8100N
2.7×103kg/m3×10N/kg 
=0.3m3
在水中铝块受到的浮力:
Fvg=1.0×103kg/m3×0.3m3×10N/kg=3000N,
滑轮组对铝块的拉力:
F=G1-F=8100N-3000N=5100N,
使用滑轮组做的有用功:
W有用=Fh=5100N×2m=10200J,
不计绳重和各种摩擦,使用滑轮组做的额外功:
W=Gh=900N×2m=1800J,
W=W有用+W=Fh+Gh=10200J+1800J=12000J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W
×100%=
10200J
12000J
×100%=85%;
(2)由题知P=
W
t
=540W,
做功时间:
t=
W
P
=
12000J
540W

铝块上升的速度:
v=
s
t
=
2m
12000J
540W
=0.09m/s.
答:(1)滑轮组的机械效率85%;
(2)铝块上升的速度为0.09m/s.
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