(1)物体B浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N,
弹簧的拉力F=10N/cm×2cm=20N,
由图示滑轮组公式可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=2,
在挂钩上悬挂重物C时,由平衡条件得:
nm3g=(m0+m1)g+F,即2×1.6kg×10N/kg=(m0+m1)×10N/kg+20N,
F+F浮=m2g,20N+20N=m2g,解得:m0+m1=1.2kg,m2=4kg,
挂上重物D时,由平衡条件得:
n(m1+m3)g=(m0+m1+m2)g,即:2×(m1+1.6kg)=m0+m1+4kg,
解得m0=0.2kg,m1=1kg,
滑轮组的效率η=
=W有用 W总
=W有用 W有用+W额
=(m1+m2)h (m1+m2)h+m0h
≈96%;1kg+4kg 1kg+4kg+0.2kg
(2)重物D的速度vD=nvB=2×0.1m/s=0.2m/s,
重力GD所做功的功率P=GDvD=(m1+m3)gvD=(1kg+1.6kg)×10N/kg×0.2m/s=5.2W;
答:(1)滑轮组的机械效率为96%;
(2)重力GD所做功的功率为5.2W.