Question

小明和哥哥一起制作了一個(gè)牽引裝置用來鍛煉身體，如圖所示。圓柱體的質(zhì)量為3kg，底面積為1dm²，高15cm，小明測得哥哥用40N的力3s將圓柱體勻速舉高0.3 m。（g取10 N/kg）
（1）將圓柱體平放在地面上，圓柱體對地面的壓強(qiáng)是多大？
（2）此裝置的機(jī)械效率是多大？
（3）哥哥在提升圓柱體的過程中做額外功可能是因?yàn)?U>                   造成的。現(xiàn)在給你一個(gè)彈簧測力計(jì)、一瓶機(jī)油，請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)方案，來驗(yàn)證你的觀點(diǎn)。
（4）將此裝置的圓柱體放入水中提升（圓柱體未露出水面），應(yīng)用多大的力？

Answer 1

解：（1）P===3×10³Pa。
       （2）η==75%。
       （3）因定滑輪與繩子摩擦。用機(jī)油點(diǎn)滑輪潤滑，再用彈簧秤測拉力F，再測幾個(gè)進(jìn)行比較。 
      （4）圓柱體浸沒在水中所受浮力 F_浮=ρ_液gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10^－3 m³=15N，G=mg=3kg×10N/kg=30N。所以不用裝置直接用手提繩的力F_拉=G-F_浮=30N-15N=15N，
 η=，所以F′=F_拉/η=15N/75%=20N。