Question

【題目】如圖所示的滑輪組，不計繩子重及滑輪摩擦，重物G=100N，每一個滑輪重20N．當繩自由端拉力F 豎直向上大小為30N 時，重物G 仍靜止在地面上，則它的重力與支持力（選填“是”或“不是”）一對平衡力．當拉力F 為40N 時，恰能讓重物G以0.1m/s 的速度勻速上升，則此滑輪組的機械效率為結果保留一位小數）．若將該物體輕輕放入裝滿水的大水池中，靜止時物體有 的體積露出水面，則從水池中溢出的水重為N．

Answer 1

【答案】不是；83.3%；100
【解析】解：（1）由圖知，使用的滑輪組n=3，不計繩子重及滑輪摩擦，拉力F= （F拉+G輪），則重物受到滑輪組的拉力：F拉=3F﹣G輪=3×30N﹣20N=70N， 因為F拉＜G所以此時重物受到重力、支持力和拉力的作用，因為重力和支持力的大小不相等，所以重力與支持力不是一對平衡力；（2）當重物勻速上升時，不計繩子重及滑輪摩擦，拉力F′= （G+G輪）= （100N+20N）=40N，拉力端移動距離s=3h，因為η= = = = ，所以滑輪組的機械效率：η= = ×100%≈83.3%；（3）將該物體輕輕放入裝滿水的大水池中，靜止時物體有 的體積露出水面，處于漂浮狀態，物體受到的浮力：F浮=G=100N，由阿基米德原理可得從水池中溢出的水重：G溢=G排=F浮=100N．所以答案是：不是；83.3%；100．
【考點精析】通過靈活運用平衡力的辨別和阿基米德原理，掌握平衡力：平衡的物體所受到的力叫做平衡力；阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排即可以解答此題．