题文

如图所示，是用滑轮组打捞水中物体的示意图，已知物体A的体积为2×10-2m3．当用F1拉绳子自由端时，物体A在水内以0.1m/s的速度匀速上升（未出水面），滑轮组的机械效率为75%．当物体A完全在水外匀速上升时，加在绳子自由端的拉力为F2，此过程中滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，g取10N/kg．求： （1）物体A在水中匀速上升时，拉力F1的功率； （2）物体A的密度．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×2×10-2m3=200N， 物体A在水中匀速上升时，由η= W有 W总 = GA-F浮 GA-F浮+G动 可得：75%= GA-200N GA-200N+G动 即GA=200N+3G动-----① 当物体A完全在水外匀速上升时，由η= W有 W总 = GA GA+G动 可得，80%= GA GA+G动 ， GA=4G动-----② 由①②解得G动=200N，GA=800N， 故F1= GA-F浮+G动 2 = 800N-200N+200N 2 =400N； υ绳=2υ物=2×0.1m/s=0.2m/s， P=F1υ绳=400N×0.2m/s=80W． （2）由G=mg可得，mA= GA g = 800N 10N/kg =80kg， 物体A的密度：ρA= mA V = 80kg 2×10-2m3 =4×103kg/m3； 答：（1）物体A在水中匀速上升时，拉力F1的功率为80W； （2）物体A的密度为4×103kg/m3．

据专家权威分析，试题“如图所示，是用滑轮组打捞水中物体的示意图，已知物体A的体积为2..”主要考查你对  功率的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功率的计算

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：