Question

【題目】用如圖所示的滑輪組勻速提升浸沒在水中的物體，已知G物=300N，圓柱形容器底面積S=600cm2，物體浸沒在水中時(shí)水面高度為90cm，當(dāng)物體完全離開水面后，水面高度為80cm，已知物體浸沒在水中被提升時(shí)此裝置的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重和繩子與滑輪間摩擦及水的阻力），g取10N/kg。求：

(1)物體浸沒在水中時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；

(2)物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力；

(3)物體完全離開水面后勻速提升時(shí)所需拉力F。

Answer 1

【答案】(1)9000Pa；(2)60N；(3)120N

【解析】

(1)已知物體浸沒在水中時(shí)水面高度，根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)算公式可以計(jì)算出水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；

(2)物體浸沒在水中時(shí)V排=V物，首先求出物體的體積，再根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出物體受到的浮力；

(3)當(dāng)物體完全浸沒在水中時(shí)，根據(jù)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式和滑輪組的省力公式求出動(dòng)滑輪的重力，再求出物體被拉出水面后滑輪組的機(jī)械效率。

(1)物體浸沒在水中時(shí)水面高度為90cm，則水對(duì)容器底的壓強(qiáng)

(2)物體的體積

物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力

(3)浸沒時(shí)，由于不計(jì)繩重和繩子與滑輪間的摩擦及水的阻力，則有

代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：G動(dòng)=60N；完全拉出水面后，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)是3，此時(shí)所需拉力

答：(1)物體浸沒在水中后，水對(duì)容器底增加的壓強(qiáng)是9000Pa；(2)物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力是60N；(3)若把物體完全拉出水面后勻速提升時(shí)所需拉力為120N。