作业帮（2010宜宾）（12分）2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水.如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 02:16:33
（2010宜宾）（12分）2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水.如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶
（2010宜宾）（12分）2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水.如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg,水桶容积为20L.当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时,小明对绳的拉力为F=25N.不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103 Kg/m3,g取10N/Kg.试求：
（1）动滑轮有多重?
（2）水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?
（3）水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?
（1）15N（在水中时绳子受到的拉力等于桶的重力减去它受到的浮力）（2）70%（3）25.5W
答案 不一样啊
（2010宜宾）（12分）2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水.如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶
水桶没露出水面之前,桶中水的重力恰好等于水所受的浮力.
（这是因为,桶内外水的密度相同.所以,桶中水的重力,等于井中水所给的浮力.）
所以没露出之前,人用的力不包括桶中水的重力.
由题意知是两段绳 .这两段绳 承担动滑轮的桶的重力.
所以,拉动滑轮和桶的力一共是25*2=50牛.
而桶的重力,有一部分已经被浮力承担.
4千克金属桶的体积：
V=M/p=4kg/8kg/dm^3=0.5dm^3.
0.5dm^3的金属在水中受到的浮力：
F浮1=p液gV排=1*10^3*10*0.5*`10^-3=5牛.
对桶的拉力：
F桶=G桶-F浮1=Mg-F 浮=4*10-5=35牛.
所以,50 牛的拉力中,用来承担动滑轮的力：
G轮=50-35=15牛.
即动滑轮重15牛.
2）桶露出水面前滑轮组的机械效率：
如果把桶提上来,就是有用功的话.则：
效率=W有/W总=F桶H/（F桶+G轮）2H=F桶/2F=35/2*25=70%.
3）桶离开水面时的拉力：
2倍的拉力=动滑轮重+G桶+G水
=15+40+p水gV=55+1*10^3*10*20*10^-3=255牛.
所以此时绳端的拉力F’=255/2=127.5牛.
绳端的移动速度是2*0.2m/s=0.4m/s.
绳 端的功率：
P总=FV=127.5*0.4=51瓦.