《滑轮组的机械效率（竖直水中）》典型例题 - 人教版初二下学期物理 - 读趣百科

《滑轮组的机械效率（竖直水中）》典型例题

1填空题

如图所示，用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物，重物质量$185\text{kg}$，体积$V=50\text{d}{{\text{m}}^{3}}$，滑轮组的机械效率$\eta =90\%$，如果不计摩擦和水的阻力，$g$取$10\text{N}/\text{kg}$，重物露出水面前，拉力$F=$  $\text{N}$，每个滑轮重  $\text{N}$，重物露出水面后，滑轮组的机械效率为  ．

填空题答案仅供参考

题目答案

$500$$150$$92.5\%$

答案解析

未露出水面前${{V}_{排}}=V=50\text{d}{{\text{m}}^{3}}=50\times {{10}^{-3}}{{\text{m}}^{3}}$，

${{G}_{物}}=mg=185\text{kg}\times 10\text{N}/\text{kg}=1850\text{N}$，

${{F}_{浮}}={{\rho}_{水}}g{{V}_{排}}=1\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\times 10\text{N}/\text{kg}\times 50\times {{10}^{-3}}{{\text{m}}^{3}}=500\text{N}$，

$\eta =\frac{{{G}_{物}}-{{F}_{浮}}}{{{G}_{物}}-{{F}_{浮}}+{{G}_{动}}}=\frac{1850\text{N}-500\text{N}}{1850\text{N}-500\text{N}+{{G}_{动}}}=90\%$，

得${{G}_{动}}=150\text{N}$，

对动滑轮和重物整体受力分析：

$3F+{{F}_{浮}}={{G}_{动}}$，

$F=\frac{1}{3}\left( {{G}_{物}}+{{G}_{动}}-{{F}_{浮}} \right)$

$=\frac{1}{3}\left( 1850\text{N}+150\text{N}-500\text{N} \right)=500\text{N}$．

露出水面后：$\eta =\frac{{{G}_{物}}}{{{G}_{物}}+{{G}_{动}}}=\frac{1850\text{N}}{1850\text{N}+150\text{N}}=92.5\%$．

故答案为：$500$；$150$；$92.5\%$

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