某施工隊用如圖所示的滑輪組打撈沉在水底的工件。已知工件的體積是0.2m3，密度是4×103kg/m3。拉動過程中，工件的上升速度v0始終不變。在工件拉出水面之前，滑輪組的機械效率為η1=80%，繩子自由端的拉力為F1。在工件出水后，機械效率為η2，繩子自由端的拉力為F2。不考慮輪繩摩擦及水的阻力。求：
（1）工件的質量是多少？工件浸沒在水中時，受到的浮力是多少？
（2）滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件（露出水面前）時，拉力F1是多少N？
（3）當工件出水后的過程中，拉力F2及滑輪組的機械效率η2分別是多少？
（4）工件從水里升到水面上的過程中，滑輪組的機械效率隨時間的變化是否均勻？試解釋。
【答案】（1）工件的質量是800kg，工件浸沒在水中時，受到的浮力是2000N；
（2）滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件（露出水面前）時，拉力F1是2500N；
（3）當工件出水后的過程中，拉力F2是3166.7N，滑輪組的機械效率η2是84.2%；
（4）因為滑輪組的機械效率η=，所以機械效率隨時間的變化不均勻。
（2）滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件（露出水面前）時，拉力F1是2500N；
（3）當工件出水后的過程中，拉力F2是3166.7N，滑輪組的機械效率η2是84.2%；
（4）因為滑輪組的機械效率η=
G
物
-
ρ
水
g
（
V
-
S
v
0
t
）
G
物
-
ρ
水
g
（
V
-
S
v
0
t
）
+
G
動
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：12難度：0.5
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