Question

【題目】如圖所示是用起重機打撈水中物體的示意圖。吊臂前端由滑輪組組成，動滑輪總重300kg，繩重及摩擦不計。現在用此起重機從水中把質量為2×103 kg，體積為0.8m3的物體勻速提起，（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/ kg）。若起重機打撈水中物體的過程中，物體完全浸沒在水中，求：

（1）物體受到的浮力；

（2）拉力F的大小；

（3）浸沒在水中的物體上升1m，拉力F做的功。

Answer 1

【答案】（1）0.8×104N（2）0.5×104 N（3）1.5×104 J

【解析】

(1)．物體完全浸沒在水中時受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3=8000N，

(2)．拉物體的繩子所受的拉力：

F拉=GF浮=mgF浮=2×103kg×10N/kg8000N=1.2×104N，

由圖可知，n=3，

繩重及摩擦不計時，鋼絲繩拉力F的大小：

F=(F拉+G動)=(F拉+m動g)=×(1.2×104N+300kg×10N/kg)=5000N;

（3）．浸沒在水中的物體上升h=1m，繩子移動的距離為：

s=3h=31m=3m,

拉力F做的功:

W=Fs=5000N3m=1.5×104 J

答：(1)物體受到的浮力為8000N；

(2)拉力F的大小為5000N；

(3) 浸沒在水中的物體上升1m，拉力F做的功為1.5×104 J.