Question

【題目】圖是某科研小組設計的在岸邊打撈水中物品的裝置示意圖。O為杠桿BC的支點，CO:OB=1:4。配重E通過繩子豎直拉著杠桿C端，其質量mE=644kg。定滑輪和動滑輪的質量均為m0。人拉動繩子，通過滑輪組提升浸沒在水中的物品。當物體A在水面下，小明以拉力F1勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η1，配重E對地面的壓力為N1；當物體A完全離開水面，小明以拉力F2勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η2，配重E對地面的壓力為N2。已知：GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，繩和杠桿的質量、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對物體A的阻力均可忽略不計，g取10N/kg。求：

（1）物體在水面下受到的浮力；

（2）F1:F2的值

（3）η1的大小。

Answer 1

【答案】

（1）物體在水面下受到的浮力是200N；

（2）F1:F2的值是4:5

（3）η1的大小93.75%。

【解析】

試題分析：分別對物體A、動滑輪B、人進行受力分析，如圖所示：

由①-⑩式，GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，CO:OB=1:4, GE=6440N，

解得：G0=50N

F浮=200N；FA1=750N；FA2=950N；F1=400N；F2=500N

F1:F2=4:5