用如图所示的装置来提升水下物体C,C的体积为0.02m3、重800N,其中AB是一个以O为支点的杠杆,且AO∶...
问题详情:
用如图所示的装置来提升水下物体C,C的体积为 0.02m3、重 800N,其中AB是一个以 O为支点的杠杆,且AO∶OB=1∶2,小明站在B端竖直向下匀速拉绳子,小明的体重为500N,不计绳重和摩擦,物体C全部离开水面时杠杆刚好在水平位置.己知每个滑轮的重力为50N,杠杆的重力及滑轮与轴的摩擦不计,求:
(1)物体C未出水面时受到的浮力:
(2)物体C未出水面时受到绳子的拉力Fc;
(3)物体C未出水面时滑轮组的机械效率(结果保留一位小数);
(4)若小明用这个装置将物体完全拉出水面,这个物体的最大重力是多少.
【回答】
(1)200N;(2)600N;(3)85.7%;(4)3900N
【详解】
(1)根据计算C未出水面时受到的浮力为
(2)未出水面时物体C受到重力、浮力、向上拉力FC,三个力平衡
所以物体C未出水面时受到绳子的拉力为
(3)如图滑轮组,由四段绳子拉着物体C,每个动滑轮重50N,所以物体C未出水面时,作用在绳子自由端的拉力为
物体C未出水面时滑轮组的机械效率为
(4)小明的体重为 500N,不计绳重和摩擦.根据杠杆平衡条件得:
解得FA最大为
根据滑轮组的工作特点得
即将物体完全拉出水面,这个物体的最大重力3900N。
答:(1)物体C未出水面时受到的浮力是200N
(2)物体C未出水面时受到绳子的拉力600N;
(3)物体C未出水面时滑轮组的机械效率是85.7%;
(4)若小明用这个装置将物体完全拉出水面,这个物体的最大重力是3900N。
知识点:阿基米德原理
题型:计算题