如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，在被打捞的物体没有露出水面之前，牵引车以2m/s的速度匀速行驶，对绳的拉力为F1，F1的功率为P1；当被打捞的物体完全露出水面后，牵引车以6m/s的速度匀速行驶，对绳的拉力为F2，F2的功率为P2．已知物体重1.2×104N，体积为0.63m3，P2=6P1．若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg．求：（1）被打捞的物体浸没在水中时受到的浮力是多少？（2）在整个打捞过程中，滑轮组的最大机械效率是多少？

答

（1）物体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.63m3=6.3×103N；（2）物体在水面以下上升过程中，拉力做有用功，目的是克服物重和物体所受浮力之差；物体离开水面上升过程中，拉力做的有用功，目的是...
答案解析：（1）已知物体完全浸没在水中和物体的体积，利用公式F_浮=ρ_液gV_排可以计算物体所受浮力．
（2）机械效率的高低，是机械的重要性能指标，它表示的是有用功在总功中所占比例的大小．要计算滑轮组的最大机械效率，首先要明确影响滑轮组机械效率的因素．在不计摩擦、绳重及水的阻力时，滑轮组的效率与动滑轮重和物重有关．
物体浸没在水中，在不计摩擦、绳重及水的阻力使用滑轮组时，承担物重的绳子有3股，提起物体所用拉力F₁用F₁=

1

3

（G-F_浮+G₀）计算；物体离开水面后，在不计摩擦、绳重时，提起物体使用拉力F₂用F₂=

1

3

（G+G₀）计算．物体浸没在水中和离开水面后，已知拉力功率和拉动速度，利用公式F=

P

v

可以得到前后两次拉力之比；不论物体在哪里，动滑轮重不变，利用公式G₀=3F-G，可以得出动滑轮重G₀；物体离开水面，利用公式F=

1

3

（G+G₀）计算出拉力F₂；最后，利用η=

W有用

W总

计算拉力的最大效率．
考试点：阿基米德原理；滑轮（组）的机械效率；功率计算公式的应用．
知识点：第二小题难度很大，不论物体浸没在水中还是离开水面，动滑轮重不变，突破的关键是利用两次拉力关系求出动滑轮的重力．