![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/a2cc7cd98d1001e9cf1ca38dbb0e7bec54e79714.jpg)
池底部對石材的支持力的變化等于滑輪組下端繩子拉石材的拉力變化:
△F支=T=3F-G動(dòng)=3×120N-50N=310N;
(2)石材浸沒在水中時(shí),對動(dòng)滑輪受力分析如圖4所示:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/95eef01f3a292df5f2e01b97bf315c6034a87314.jpg)
人拉繩端的力F拉1=
G石+G動(dòng)?F浮 |
3 |
其中石材所受浮力F浮=ρ水gV排=
G石 |
ρ石 |
石材在空氣中時(shí),受力分析如圖5所示:
人拉繩端的力F拉2=
G石+G動(dòng) |
3 |
設(shè)石材浸沒在水中被拉起時(shí)地面對人的最大支持力為N1,石材在空氣中時(shí)地面對人的最小支持力為N2,
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/b58f8c5494eef01f2a62af47e3fe9925bc317d39.jpg)
所以對于石材浸沒在水中和在空氣中分別有
G人=N1+F拉1′,G人=N2+F拉2′,
因?yàn)镕拉1′與F拉1大小相等,F(xiàn)拉2′與F拉2大小相等,且N1:N2=29:21,
代入數(shù)據(jù)解得:G石=1000N,F(xiàn)浮=400N,
石材浸沒在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η1=
G石?F浮 |
G石+G動(dòng)?F浮 |
石材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率η2=
G石 |
G石+G動(dòng) |
所以
η1 |
η2 |
G石?F浮 |
G石+G動(dòng)?F浮 |
G石+G動(dòng) |
G石 |
1000N?400N |
1000N+50N?400N |
1000N+50N |
1000N |
63 |
65 |
(3)人拉繩的功率:P=F拉2×nv=(G物+G動(dòng))v物=(1000N+50N)×0.2m/s=210W.
答:(1)與打撈前相比,當(dāng)人用120N的力拉繩端時(shí),水池底部對石材的支持力變化了310N;
(2)η1與η2的比值為63:65;
(3)當(dāng)石材完全露出水面以后,人拉繩子的功率為210W.