初中物理机械和功难题.docx
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初中物理机械和功难题
机械和功难题
1．如图所示，在粗糙程度相同的接触面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动通过相同的路程s，拉力F做的功分别为Ｗ甲、Ｗ乙、Ｗ丙，则
A．Ｗ丙＞Ｗ甲＞Ｗ乙 B．Ｗ丙＞Ｗ乙＞Ｗ甲 C．Ｗ丙＝Ｗ乙＞Ｗ甲 D．Ｗ丙＝Ｗ乙＝Ｗ甲
2．两个完全相同的滑轮，其重力均为20N，分别用图7甲、乙两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速竖直提升了10m，不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是
A．F1做的功大于F2做的功
B．F1和F2做的功相等
C．F1做功的功率小于F2做功的功率
D．甲的机械效率小于乙的机械效率、
3．）一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如下图所示的装置进行升降，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2,人对绳的拉力为F，吊篮在拉力作用下匀速上升了h，那么有用功和滑轮组的机械效率分别为
A．m2gh
×100％
B．m2gh
×100％
C．（m1+m2）gh
×100％
D．（m1+m2gh）
×100％
4．图7中的定滑轮重0.5N，物体A重6N。
在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，拉力F所做的额外功是0.36J。
不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是
A．动滑轮和托板总重为0.3N
B．滑轮组的机械效率约为78%
C．拉力F做功的功率为1.08W
D．天花板对定滑轮的拉力为1.1N
5．如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。
假设在升降过程中衣架横梁保持水平，晾衣架（含动滑轮）的总重是10N，不计绳重和一切摩擦，下列说法错误的是（g取10N/kg）
A．若晾衣架上晾4kg的衣服，则摇柄端绳子上的拉力为12.5N
B．若要晾衣架上升0.5m，摇柄端绳子要下降2m
C．将晾衣架上的4kg衣服匀速向上摇时，若人的功率为5W，衣服上升的速度为0.1m/s
D．在5秒内将晾衣架上的4kg衣服匀速向上摇1.5m，总功为37.5J
6.（如图所示，科技小组的同学用长方体泡沫塑料、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型A,A部分总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。
某时刻航标灯静止时，长方体泡沫塑料浸入水中的深度为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10N/kg），则下列选项正确的是
Ａ．当水位上升时，B也向上运动,泡沫塑料A
平衡时浸入水中的深度也会增加
Ｂ．水位在正常使用范围内上升和下降时,泡沫
塑料A静止平衡后,底部受到水的压强总是
50Pa
Ｃ．浮子B受到的浮力为1N
Ｄ．航标灯静止时浮子B体积应为1.5×10-4m3
7．如图所示，杠杆的质量不计，在杆的a点挂上重物，在O点右侧b点处挂上钩码。
重物的质量及a点到O点的距离不变。
要使杆保持水平，b点挂钩码的个数（各个钩码质量相同）和b点到O点距离的关系图象下图中的是（）
8．如图所示，滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块，物块放在水平地面上。
若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时，物块对地面的压强为6500Pa；若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时，物块以0.1m/s的速度匀速上升，滑轮组的机械效率为80%。
不计绳重和轮与轴的摩擦，取g=10N/kg。
则
A．动滑轮重150N
B．物块的质量为40kg
C．若以0.2m/s的速度匀速提升物块，滑轮组的机械效率大于80%
D．若以0.2m/s的速度匀速提升物块，竖直向下的拉力大于F2
9.如图所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑
轮组匀速提升重为600N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳
所受的拉力分别为F甲、F乙，已知每个滑轮重30N，不计绳重及
滑轮轴间的摩擦，则拉力F甲、F乙的大小分别为
A．F甲＝630N，F乙＝630NB．F甲＝660N，F乙＝660N
C．F甲＝945N，F乙＝420ND．F甲＝975N，F乙＝450N
10．边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，放在水平地面上对地面的压强为5.0×103Pa。
如图所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B端的细绳通过动滑轮连着物体M，用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M对地面的压强为1.6×103Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M对地面压强为1.0×103Pa，已知横杆长OB=0.8m，OA=0.6m,，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。
则下列选项正确的是
A．
物体M的质量为50kg
B．物体M的密度为0.5×103kg/m3
C．动滑轮的质量为0.2kg
D．力F的大小为48N
11．下面关于功、功率、机械效率说法正确的是
A．功率大的机械做功一定快
B．功率大的机械做功一定多
C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低
D．有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高
36．如图所示，重物A放在水平地面上，重物B通过细绳与重物A相连，定滑轮固定在天花板上的O点，重物A所受重力为GA，重物A对地面的压力为FA，重物B所受重力为GB，重物B所受绳子向上的拉力为FB，定滑轮装置所受总重力为G定，且GA>GB，不计绳重及滑轮摩擦。
当整个装置处于静止平衡状态时，下列说法正确的是
A．FA与GA是一对相互作用力
B．FA大小等于GA与GB之差
C．FB和GB是一对平衡力
D．天花板上的O点受到的向下拉力大小等于2GB＋G定
12．如图所示的装置，O为杠杆的支点，在杠杆上挂有重为60N的重物B，杠杆的左端通过细绳（绳的中间串一个弹簧测力计）跨过定滑轮悬挂着重物A处于静止状态，此时弹簧测力计的示数为40N，杠杆处于水平位置平衡。
保持Ｍ点位置不动，向容器C中缓慢注水至A完全浸没在水中，测力计示数变为20N。
托起容器Ｃ，使A接触容器的底部，弹簧测力计的示数逐渐减为10N，同时移动物体B的悬挂点，使杠杆仍在水平位置平衡。
若已知容器的底面积为200cm2，杠杆、弹簧测力计、细绳和滑轮的质量以及一切摩擦均可忽略不计，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg。
则根据以上数据可知
A．物体A的体积为2×10３cm3
B．物体A的密度为2×10３kg/m3
C．物体B的悬挂点应向左移动的距离为杠杆长度的
D．若将物体A从容器中取出，取出前后容器底部受水的压强的变化量为100Pa
13．如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。
运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。
动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。
则下列计算结果中，错误的是
A．绳子自由端受到的拉力大小是100N
B．人对地面的压力为400N
C．人对地面的压力为250N
D．绳子自由端运动速度是0.01m/s
14．如图（甲）所示，重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮与绳子质量及摩擦均不计。
当撤去拉力F1物体静止后，改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动10m，如图15乙所示，则下列说法正确的是
A．拉力F2做的功是300J
B．物体与地面之间的摩擦力为30N
C．在拉力F2作用下物体运动时，其受到的合力大小为10N
D．拉力F1的功率为6W
甲
乙
15．如图所示，用滑轮组将重为G=1200N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力F的功率始终保持1500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为
，金属块的密度为
kg/m3，取g=10N/kg。
A．金属块露出水面之前，绳子自由端移动的速度为
B．金属块露出水面之前滑轮组的机械效率
C．滑轮组中动滑轮的重力为
D．金属块全部出水面后作用在绳子自由端的拉力F，比F大100N
二、填空
1．如图所示的装置，已知物体A重为60N，在水平拉力F的作用下，物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，物体与水平地面之间的摩擦力为12N，若滑轮组的机械效率为80%，则在4s内拉力F所做的功是J。
答案:
12
2．如图所示,OB:
OA=1：
2，物体甲重30N，动滑轮重9N，杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计，人需要N的力可以拉动物体甲匀速上升。
答案:
17
3．如图所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的
一端拴在甲船上，绕过乙船上的滑轮，站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。
如果在20s内甲船向右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人拉绳子的功率是W。
答案:
140
4．（2010崇文一模）如图所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N。
甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力F的大小为6N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s，向左做匀速直线运动。
不计滑轮处摩擦，绳子拉物体乙的功率是W。
答案:
6W
5．如图所示，物体A的质量是400g，物体B的体积是10cm3，此时A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。
若将B始终浸没在水中，并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加0.95N水平向左的拉力。
已知动滑轮重为0.3N，不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦，则物体B重力为______N。
（g取10N/kg）
2.答案:
0.7
6．如图所示，物体A的质量是400g，物体B的体积是8cm3。
用细绳将两物体通过定滑轮连接，放手后，A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。
若将B始终浸没在水中，并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加1.12N水平向左的拉力。
则物体B的密度为_______g/cm3。
（g取10N/kg）
答案:
7.5
7．如图所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。
小红用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η1；若将一个质量和体积都与物体B相同的物体C系在物块B下端，小红用另一个水平向左的力拉物体A，使物体B和C一起以2v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η2。
η1：
η2=4：
5，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是。
答案:
8．如图所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。
装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。
不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为________N。
答案:
475
9．）如图所示装置中，物体A重20N，B重10N，C重6N。
滑轮甲重3N，乙重2N。
装置平衡时，A对地的压强跟B对A的压强之比为pA∶pB＝1∶1。
当物体C有100cm3的体积浸入在水中后，A对地的压强跟B对A的压强之比pA∶pB＝。
（g＝10N/kg）
答案:
26：
25
三、计算题
1.如图所示，A为直立固定的水管，底部活塞B与水管接触良好且无摩擦，其中装入适量的水，水不会流出，活塞与水管壁间没有摩擦。
活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，O为杠杆的固定转轴。
一个滑轮组，其自由端与杠杆的D点相连。
滑轮组下面挂着一个重为G的物体E。
当水对活塞的压强为4×103Pa时，杠杆在水平位置平衡。
已知OC:
CD=1:
2,活塞B的横截面积为30cm2,活塞与硬杆总重为3N。
动滑轮自重为2N。
不计绳重和摩擦。
求：
（1）容器中水受到的重力；
（2）物体E的质量。
（g=10N/kg）12N0.8kg
2．如图所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AB呈水平状态，AO=40cm，BO=10cm。
Q是一个重为5N、横截面积为100cm2的盖板，它通过细绳与杠杆的A端相连。
在水箱右侧的水平地面上，有一质量为50kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。
若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F1，水平地面对人的支持力为N1，滑轮组机械效率为η1；若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，水平地面对人的支持力为N2，滑轮组机械效率为η2。
已知η1与η2之比为44∶49，盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，g取10N/kg。
求：
（1）当水箱中水深为100cm时，盖板上表面所受水的压强。
1×104Pa
（2）动滑轮的总重。
60N
（3）N1和N2之比。
43∶38
3．一根不均匀的金属杆长AB=4m，自重为G=4000N，放在水平地面上。
如图所示的滑轮组的绳子系在B点，以A端为支点，竖直向上提起它的B端。
当人站在水平地面上，竖直向下用力拉绳端，使金属杆的B端刚离开地面时，人对地面的压力为N1，B端受到的竖直向上的拉力为F1,匀速略微向上提起金属杆过程中，滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略，滑轮组的机械效率保持不变为η1；当把该滑轮组的绳子系在金属杆的C点，AC=3m，仍以A端为支点，匀速略微竖直向上拉起B端，人对地面的压力为N2时，C点受到竖直向上的拉力为F2,B端恰好离开地面，这时滑轮组的机械效率为η2。
若人的体重为G人=700N且保持不变，N1∶N2=12∶7，η1∶η2=63∶64。
求：
⑴动滑轮重100N
⑵金属杆的重心O距A端的距离。
1.5m
4．如图所示装置，重为GM=100N的物体M放置在水平桌面上，两侧用水平细线拴住，左侧水平细线通过定滑轮悬挂重为GA=80N的物体A，A浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为GB=150N的物体B，恰好使物体M在水平桌面上匀速向右运动（物体A未露出水面）；撤去盛水容器，用一个竖直向下的力F1拉物体A，使物体B匀速上升时，滑轮组的机械效率为η1；当把盛水容器放在右侧使物体B浸没在水中，此时在再用一个竖直向下的力F2拉物体A，使物体B在5s内匀速上升10cm（物体B未露出水面）时，滑轮组的机械效率为η2；已知物体A、B和水的密度之比为ρA∶ρB∶ρ水=2∶5∶1，两次拉力之比为F1∶F2=3∶2。
若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体A、B在水中的阻力，g取10N/kg。
求：
（1）物体B所受浮力；30N
（2）η1与η2的比值；13:
12
（3）物体B没有露出水面时，拉力F2的功率P2。
1.2W
5．火车道口处设置人工控制的栏杆，如图是栏杆的示意图。
密度和粗细均匀的栏杆全长6m，质量为40kg。
栏杆的重心位于P点，栏杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。
栏杆的H端通过滑轮组来提升栏杆，其中A、B、D、E都是定滑轮，C是动滑轮,T为固定在水平地面上的挂钩。
当火车通过岔道口后,管理人员用力F1竖直向下拉绳子,栏杆恰好在水平位置平衡。
管理人员为了减轻自己的工作强度，他在H端下方的绳子上加挂了一个质量为10kg的重物，用力F2以0.2m/s的速度匀速拉动绳子使栏杆逆时针转动45°角时车辆放行。
此时管理人员将绳端固定在挂钩T上。
已知：
F1∶F2＝17∶15；OH=1m,忽略细绳与滑轮的摩擦。
g取10N/kg。
求：
（1）F1的大小；425N
（2）F2的功率；75W
（3）管理人员用力F2工作时滑轮组的效率（结果保留一位小数）93.3%
6．如图所示装置，物体B重为50N，体积VB=1.0×10-3m3，B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率为80%。
若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后，用水平向右的力F拉物体A，使物体C在水中4s内匀速上升0.4m（物体Ｃ未露出水面），此时滑轮组的机械效率为60%。
不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g取10N/kg，计算结果保留１位小数。
求：
（1）物体B在水中受到的浮力F浮。
10N
（2）水平面对物体A的摩擦力fA。
16.7Ｎ
（3）物体C所受重力GC与拉力F的比值。
1
（4）拉力F的功率P。
7.5W
⒎如图是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:
OB=3:
4，D是一个系在杠杆B端的配重物体，重为2580N。
人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。
有一质量为60kg的工人站在水平地面上，他对地面的压强p0=1.2×104Pa。
他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体D受到的支持力为N1，工人对地面的压强p1=0.8×104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体D受到的支持力为N2，工人向下的拉力为F2；已知N1:
N2=7:
6，提升木材时滑轮组的机械效率η=90%，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg。
求：
（1）工人提升木材时向下的拉力F1；200N
（2）工人提升钢材以0.3m/s的速度匀速上升需要的功率。
200W
8．如图所示，水平桌面上放一底面积为100cm2的柱形容器，容器内盛有某种液体，滑轮组左端挂一重物，并浸没在液体中，当用滑轮组提升浸没在液体中的物体时，竖直向下拉动滑轮的力为11.8N，液体对容器底的压强为2000Pa；当将物体上提到1/2体积露出液面时，竖直向下拉动滑轮的力为13.4N；已知物体的密度为5.0×103kg/m3，每个滑轮的重力为1N，忽略绳重、轮与轴之间的摩擦。
取g=10N/kg，求：
（7分）
（1）物体的重力；8N
（2）液体的密度；1×103kg/m3
（3）当物体上提到1/2体积露出液面时液体对容器底的压强。
1920Pa
9.小明单独站在水平地面上时，对地面的压强p0为3×104Pa；小明用滑轮组提升合金块，当合金块露出水面的体积为其总体积的2/5时，如图20
（1）所示，小明再也拉不动了，此时小明对地面的压强p1为零；于是小明改变了滑轮组的绕线方法，合金块被顺利拉出水面，如图20
（2）所示，小明拉合金块匀速上升时，其对地面的压强p2为0.2×104Pa。
已知小明的双脚与地面的接触面积S始终为250cm2，合金块的密度为2×103kg/m3，不计绳重、滑轮轴间的摩擦，g取10N/kg。
求：
（1）小明的重力G人；750N
（2）动滑轮的重力G动；100N
（3）小明通过图中
（2）所示滑轮组匀速提升合金块时，滑轮组的机械效率η。
95%
10．如图26甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。
轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。
不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。
求：
⑴物体乙受到的重力G乙。
840N
若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图26乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。
求：
⑵此时地面对人的支持力F3。
225N
11．如图是小刚利用现有设备设计的一个滑轮组来打捞落水铝锭的示意图。
已知图中大小滑轮的质量之比为3：
1，小刚身体的质量是65kg，铝锭的体积为0.06m3，铝锭出水前与完全出水后小刚对地面的压力之比为9：
7，铝的密度为2.7×103kg/m3（若不计水的阻力、不计绳重和摩擦，g取10N/kg），求：
⑴出水前铝锭受到的浮力是多少？
600N
⑵出水前此滑轮组的机械效率是多少？
85%
⑶出水后如果铝锭以0.06米/秒的速度匀速上升，小刚作用在绳子自由端拉力的功率是多少？
108W
12如图是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A提取水的装置示意图,当容器A到达水面前,在空气中匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器A完全浸没在水中（容器A未与水池底接触），且整个装置处于静止状态时,容器A在水中受到浮力为40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为F2,水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A仍能继续下沉,当容器A下沉到一定深度时，容器侧壁的阀门会自动打开，水会注入容器，注满水后，阀门自动关闭。
提升注满水的容器A匀速上升的过程中（容器未露出水面），小明对绳子竖直向下的拉力为F3,水平地面对小明的支持力为N3.已知小明所受重力为500N,N1:
N2=46:
47,N2:
N3=47:
41。
（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg）
求：
容器A盛满水后,所盛水的质量。
24kg
13如图是工人用滑轮组提升水中实心物体A的示意图。
当物体A完全在水面下被匀速提升到杠杆刚好水平时，工人对绳子的拉力为FA，各段绳子都竖直，工人对水平地面的压强为0.4×104Pa,水平地面对工人的支持力为N，OA=2OB，已知物体A的体积为800dm3，工人的质量为70kg，双脚与地面的接触面积为500cm2，动滑轮的重力为400N。
不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力，（g取10N/kg）（要求画出受力示意图并标出有关的物理量1分）求：
（1）物体A所受的浮力为多少牛?
（2分）8000N
（2）物体A的密度为多少千克/米3？
（4分）
1.2×103kg/m3
14．如图所示为一种蓄水箱的放水装置，人站在地面上就可以控制蓄水箱进行放水。
AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AB呈水平状态，AO=120cm，BO=40cm。
A点正下方的Q是一个重为10N、横截面积为100cm2的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连。
在水箱右侧的水平地面上，有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。
若水箱中水深为30cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F1，水平地面对人的支持力为N1，；若水箱中水深为70cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，水平地面对人的支持力为N2。
已知N1与N2之比为55：
51，盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，g取10N/kg。
求：
（1）当水箱中水深为70cm时，盖板上表面所受水的压强。
7×103Pa
（2）动滑轮的总重。
30N
15．为了打捞沉在江中的物体，采用浮筒与起重工程船相结合的办法。
沉在江中物体的体积为0.2m3，物质的密度为8×103kg/m3，把4个浮筒固定在物体四周，并用绳捆住物体，绳的上端固定在起重船滑轮组的动滑轮下端的吊钩上，动滑轮重为2×103N。
当用压缩气体把浮筒充气后，每个浮筒可以产生1×103N的浮力，如图所示（图中只能显示3个浮筒）。
起重工程船上的电动机带动钢丝绳，通过图示的滑轮组使物体以速度v1=1cm/s竖直上升，在物体未出水面前，电动机拉钢丝绳的拉力为F1，滑轮组的机械效率为η1；当物体完全离开水面后，电动机拉钢丝绳的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η2，物体在空中竖直匀速上升的速度为v2。
设电动机的功率保持不变，绳子、钢丝绳和浮筒重均忽略不计，滑轮组的轮与轴的摩擦及物体在水中的阻力不计，江水的密度为103kg/m3，g取10N/kg。
求：
⑴F1和F2；4
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