某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件的质量为100kg。体积为0.052立方米，工件A浸没在水中时，滑轮组的机械效率为0.6，求(1)工件A浸没在水中时人施加的拉力F(2)工件A完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率
析：
（1）工件的重量：
G=mg=100kg×10N/kg=1000N
工件浸没水中时，受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.052m3
=520N
绳子对工件向上的拉力是：
F1=G-F浮=1000N-520N=480N
因此时的机械效率为：
η= | W有用 | = | F1h | = | F1h | = | F1 |
W总 | FS | F×3h | 3F |
所以
F | = | F1 | = | 480N | =266.7N |
|
3η | 3×0.6 |
当不计摩擦和绳重时，动滑轮的重：
因为 F= | 1 | （F1+G动） |
3 |
所以
G动=3F-F1=3×266.7N-480N=320N
（2）全部拉出水面后，绳子自由端的拉力
F’= | 1 | (G+G动) | = | 1 | （1000N+320N） |
| =440N |
3 | 3 |
|
此时的机械效率为：
η= | W有用’ | = | G’h’ | = | G’ | = | 1000N | =75.76% |
|
|
W总’ | F’S’ | 3F’ | 3×440N |
| ||||||
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