用如圖所示的裝置來提升水下物體C，C的體積為0.02m3、重800N，其中AB是一個以O為支點的槓桿，且AO∶...

問題詳情：

用如圖所示的裝置來提升水下物體C，C的體積為 0.02m3、重 800N，其中AB是一個以 O為支點的槓桿，且AO∶OB=1∶2，小明站在B端豎直向下勻速拉繩子，小明的體重為500N，不計繩重和摩擦，物體C全部離開水面時槓桿剛好在水平位置．己知每個滑輪的重力為50N，槓桿的重力及滑輪與軸的摩擦不計，求：

（1）物體C未出水面時受到的浮力：

（2）物體C未出水面時受到繩子的拉力Fc；

（3）物體C未出水面時滑輪組的機械效率（結果保留一位小數）；

（4）若小明用這個裝置將物體完全拉出水面，這個物體的最大重力是多少．

【回答】

（1）200N；（2）600N；（3）85.7%；（4）3900N

【詳解】

(1)根據計算C未出水面時受到的浮力為

(2)未出水面時物體C受到重力、浮力、向上拉力FC，三個力平衡

所以物體C未出水面時受到繩子的拉力為

(3)如圖滑輪組，由四段繩子拉著物體C，每個動滑輪重50N，所以物體C未出水面時，作用在繩子自由端的拉力為

物體C未出水面時滑輪組的機械效率為

(4)小明的體重為 500N，不計繩重和摩擦．根據槓桿平衡條件得：

解得FA最大為

根據滑輪組的工作特點得

即將物體完全拉出水面，這個物體的最大重力3900N。

答：(1)物體C未出水面時受到的浮力是200N

(2)物體C未出水面時受到繩子的拉力600N；

(3)物體C未出水面時滑輪組的機械效率是85.7%；

(4)若小明用這個裝置將物體完全拉出水面，這個物體的最大重力是3900N。

知識點：阿基米德原理

題型：計算題