如图所示，用滑轮组匀速提升在水中密度为3×103kg/m3的物体A时，绳端所用的拉力为300N，假设物体露出水面前后滑轮组的机械效率保持50%不变，则物体A露出水面的体积为20dm3时，绳端增加的拉

问题描述：

如图所示，用滑轮组匀速提升在水中密度为3×10³kg/m³的物体A时，绳端所用的拉力为300N，假设物体露出水面前后滑轮组的机械效率保持50%不变，则物体A露出水面的体积为20dm³时，绳端增加的拉力是多少牛？（绳重和摩擦不忽略，g取10N/kg）

---

最佳答案：

受力分析如下图所示：

全浸时：η=

W有

W总

=

FAh

F•4h

即50%=

FA

4×300N

FA=600N；
∵GA=F浮+FA
即ρAVAg=ρ水VAg+FA
∴VA=

FA

(ρA−ρ水)g

=

600N

(3×103kg/m3−1×103kg/m3)×10N/kg

=0.03m3，
即GA=ρAVAg=3×103kg/m3×0.03m3×10N/kg=900N；
10dm3浸入时：F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N，
则FA′=GA-F浮′=900N-100N=800N，
∵η=

W有

W总

=

FA′h

F′×4h

50%=

800N

4F′

F′=400N，
则△F=F′-F=400N-300N=100N．
答：绳端增加的拉力是100N．