（2010•西城区二模）某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件．已知工件的质量为100kg工人的质量

解题思路：（1）要算工件浸没在水中时所受的浮力，根据题意我们应从工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2和工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%这两个条件去进行分析．
工人对地面的压力等于地面对工人的支持力，以工人为研究对象的话，工人共受到三个力的作用：重力，支持力，绳子的拉力，这三个力的大小关系是G_人=F_支+F_拉，所以F_支=G_人-F_拉，即工人对地面的压力F_压=G_人-F_拉．
题中已知工人的质量，所以工人的重力我们可以根据公式G=mg算出，那么要得出工人对地面的压力大小，我们就需要知道绳子先后对工人的拉力情况是怎样的，所以接下来我们就需要进行绳子对工人的拉力分析．
由图可知，绕过动滑轮的绳子是2股，这2股绳子承担的是工件对绳子的拉力和动滑轮的重力之和，所以绳子对工人的拉力就是工件对绳子的拉力与动滑轮重力之和的[1/2]．
当工件浸没在水中时，工件对绳子的拉力等于工件的重力减去工件所受的浮力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F_拉=[1/2][（G_工件-F_浮）+G_动]，则此时工人对地面的压力F_压=G_人-[1/2][（G_工件-F_浮）+G_动]；当工件被拉出水面以后，工件对绳子的拉力等于工件的重力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F_拉′=[1/2]（G_工件+G_动），则此时工人对地面的压力F_压′=G_人-[1/2]（G_工件+G_动）．由此我们就可以列出一个等式：

G人− 1 2 [(G工件−F浮)+G动]

G人− 1 2 (G工件+G动)

=[15/2]．
而要解答第（1）问，我们还需要根据机械效率60%进行利用滑轮组提升物体，当摩擦、绳重及水的阻力忽略不计时，机械效率η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

=[GhGh+G动h=

G

G+G动

，根据机械效率的这个表达式我们就可以列出一个等式：

G工件−F浮

(G工件−F浮) +G动

=60%．最后综合这两个等式我们就可以算出工件浸没在水中时所受的浮力．
（2）第（1）问中，我们已经算出了动滑轮的重力和工件的重力，这样我们就可以利用公式η=

G

G+G动

算出工件完全打捞出水面后滑轮组的机械效率了．
（3）要算工人拉绳的功率，我们可以根据功率公式P=

W/t]的推导式P=Fv进行分析计算：工人对绳子的拉力F拉′=[1/2]（G工件+G动），绳子移动的速度可根据V绳=2V物的关系算出，于是就可以算出工人拉绳的功率了． （1）工人的重力：G人=m人g=70kg×10N/kg=700N， 工件的重力：G工件=m工件g=100kg×10N/kg=1000N， 以工人为研究对象，工人共受到三个力的作用：重力，支持力，绳子的拉力， 因为G人=F支+F拉，所以F支=G人-F拉， 因为工人对地面的压力与地面对工人的支持力是一对相互作用力， 所以F压=F支=G人-F拉， 当工件完全完全浸没在水中时，工件对绳子的拉力等于工件的重力减去工件所受的浮力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F拉=[1/2][（G工件-F浮）+G动]， 则此时工人对地面的压力F压=G人-[1/2][（G工件-F浮）+G动]； 当工件被拉出水面以后，工件对绳子的拉力等于工件的重力， 所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力F拉′=[1/2]（G工件+G动）， 则此时工人对地面的压力F压′=G人-[1/2]（G工件+G动）， 因为 F压 F压′=[15/2]， 所以 G人− 1 2[(G工件−F浮)+G动] G人− 1 2(G工件+G动)=[15/2] ①， 利用滑轮组提升物体，当摩擦、绳重及水的阻力忽略不计时， 机械效率η= W有用 W总= W有用 W有用+W额=[Gh Gh+G动h= G G+G动， 所以η1= G工件−F浮 (G工件−F浮) +G动=60% ②， 将G工件=1000N代入②式可解得：F浮= 2000−3G动/2] ③， 将G人=700N和③式代入①式可解得：G动=320N ④， 将④式代入③式可解得：F浮 点评： 本题考点： 浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算． 考点点评： 本题的综合性很强，难度很大，所涉及的知识面比较广：有重力、压力、拉力、浮力，平衡力及其应用，相互作用力，滑轮组及其机械效率，功率的计算．解答本题的关键是要理清题意，要学会对物体进行受力分析．像解答这类题时，一定要沉着应对，切不可急于求成． 1年前 2 回答问题 可能相似的问题 （2008•东城区模拟）施工中，一个工人利用如图示的定滑轮将一桶沙从地面匀速拉到10m高处，沙重90N，所用的拉力是10 1年前1个回答 如图,某桥梁施工队用的滑轮组打捞沉在水池离得工件模拟装置, 1年前4个回答 如图,某桥梁施工队用的滑轮组打捞沉在水池离得工件模拟装置,急 1年前1个回答 （2013•崂山区一模）某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件，当工件悬浮在水中时拉力F为180N，滑轮组机械 1年前1个回答 某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件．已知工件的体积是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，滑轮组向 1年前1个回答 某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件．已知工件的体积是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，滑轮组向 1年前1个回答 （2013•西城区模拟）体重800N的工人师傅在维修汽车发动机时，用如图20所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来．当工人师 1年前1个回答 某桥梁队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件A,已知工件A的质量为100㎏,体积为0.052m³,工 1年前1个回答 某桥梁队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件A.已知工件A的质量为100kg,体积为0.052m³. 1年前1个回答 （2012•西城区）工人师傅用如图所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升．此时滑轮组 1年前1个回答 （2011•西城区模拟）重力为700N的工人站在水平地面上，用如图所示的滑轮组匀速提升物体A．绳子能够承受的最大拉力为5 1年前1个回答 （2014•靖江市模拟）某建筑工地正在施工，一工人利用如图所示的滑轮组，在15s内将480N的重物匀速接到3m高处，所用 1年前1个回答 滑轮组关于绳子股数的问题如图所示,由于施工需要,某工人坐在筐子里用滑轮将自已吊起,他用100牛顿的力拉绳子,使自己匀速升 1年前3个回答 （2014•防城区三模）如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为150N的泥桶，所用的拉力为60N，若工人将泥桶匀速向上提升2 1年前1个回答 （2011•河南）在新农村建设中，为将一批建材运到10m高的施工处，工人利用如图所示的滑轮组提升建材．装置中动滑轮重10 1年前1个回答 （2012•芗城区模拟）如图所示，某建筑工人使用自制的滑轮组用250N的拉力提升600N重物，当将重物提升到5m高时，他 1年前1个回答 如图所示,由于施工需要,某工人坐在筐子里用滑轮将自已吊起,他用100牛顿的力拉绳子,使自己匀速升高1米,他所做的功是50 1年前1个回答 （2010•西城区二模）如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运 1年前1个回答 （2010•乐山）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子被匀速竖直提升了2m，不 1年前1个回答 你能帮帮他们吗 a=IN2/2,b=IN3/3,c=IN5/5,比较三者大小 1年前 如图所示,质量为M的木块在光滑水平面上,质量为m的子弹疑似度V0沿水平射中木块, 1年前 The publisher sends copies to reviewers to read.该成被动语态时不定式to 1年前 “日中不至,则是无信；对子骂父,则是无礼.”的意思是什么 1年前 如何证明等腰三角形已知一边长45cm 一边长30cm 要证明AB=AC那么AC应该多长呢?求方法,感激 1年前 精彩回答 一只能装2 kg汽油的瓶子（ρ汽油=0.71×10³kg/m³），如果用来装水，则瓶子内水的质量为 [ ] 1年前 下列各项中不属于生物的是（　　） A . 小麦 B . 蘑菇 C . 猎豹 D . 机器人 1年前 已知f(x)=x^3+3/x ，求函数f（x）的单调区间及其极值． 1年前 描出下面各点，并依次连成封闭图形． A（2，1），B（8，1），C（6，5）． 1年前 求函数y=arccos(x平方-2x)的值域和定义域 1年前 Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.347 s. - webmaster@yulucn.com