题目

如图所示是人们用牵引吊通过滑轮组从水中吊起货物A时的情景，g=10N/kg． （1） 若货物A质量为1.5t，体积为0.6m3 ， 将货物匀速从水中提起（未露出水面），试计算货物受到的拉力．（水的阻力忽略不计） （2） 当把货物A整体拉离水面后，滑轮组的机械效率为80%，牵引车对滑轮组拉力的功率为7.5kW，求货物上升的速度． 答案： 解：货物A的质量m=1.5t=1.5×103kg， 货物A的重力：G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，因为货物A未露出水面时浸没在水中，所以货物A排开水的体积：V排=V=0.6m3，则货物A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N，货物A匀速从水中提起（未露出水面），根据力的平衡条件可知，货物A受到的拉力：F=G﹣F浮=1.5×104N﹣6×103N=9×103N答：货物受到的拉力为9×103N 解：由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3， 货物A整体拉离水面后，由η= W有W总 = GhFs = GnF 得绳子自由端拉力：F′= Gnη = 1.5×104N3×80% =6250N，牵引车对滑轮组拉力的功率P=7.5kW=7500W，由P= wt = Fst =Fv得，绳子自由端移动的速度：v绳= PF′ = 7500w6250N =1.2m/s，所以货物上升速度：v物= 1n v绳= 13 ×1.2m/s=0.4m/s．答：货物上升的速度为0.4m/s．

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