摘要：75.小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动．已知合金密度ρ=1.1×10⁴kg/m³：所用拉力F=500N，且始终竖直向下；O为支点，且AO=4OB；动滑轮的机械效率为75%．若杠杆质量、杠杆与支

践行者初中物理力学典题详解第312题

75.小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动．已知合金密度ρ=1.1×10⁴kg/m³：所用拉力F=500N，且始终竖直向下；O为支点，且AO=4OB；动滑轮的机械效率为75%．若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面．求：（1）当拉力F向下移动距离为1.2m时，拉力F对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆B点的拉力？（2）合金块的体积？

解析:1对杠杆进行分析可知:

①支点为O，

②动力F，动力臂AO，

③阻力FB，阻力臂OB，

2由题意可知:

①AO:OB=4:1，

②F=500N，

③s=1.2m，

则W=Fs=500N×1.2m=600J，

由杠杆平衡条件可知:

FB=F×AO/BO=500×4/1=2000N；

3由题意可知:

①ρ=1.1×10⁴kg/m³，

②η=75%，

③n=2，

④合金始终浸没在水中

⑤若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计，

⑥由相互作用力性质可知，

杠杆B端绳对动滑轮的拉力FB´=FB=2000N，

因为W总=FB´nh，W有=Th，

所以η=W有/W总×100%

=Th/FB´nh×100%

=T/2FB´×100%

=T/2×2000N×100%

=75%，

解方程得:T=3000N，

则由相互作用力性质可知:T´=T=3000N，

又V排=V，G=F浮+T´，

即ρ金gV=ρ水gV+T´，

即V=T´/(ρ金-ρ水)g

=3000N/(1.1×10⁴kg/m³-1×10³kg/m³)×10N/kg

=0.03m³。

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来源：践行者166