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，物體浸沒在水中時水面高度為90cm，當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此裝置的機械效率為80%（不計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，水對容器底的壓強；

(2)物體浸沒在水中時受到的浮力；

(3)物體完全離開水面后勻速提升時所需拉力F。

Answer 1

【答案】(1)9000Pa；(2)60N；(3)120N

【解析】

(1)已知物體浸沒在水中時水面高度，根據液體壓強計算公式可以計算出水對容器底的壓強；

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

(3)當物體完全浸沒在水中時，根據滑輪組機械效率的計算公式和滑輪組的省力公式求出動滑輪的重力，再求出物體被拉出水面后滑輪組的機械效率。

(1)物體浸沒在水中時水面高度為90cm，則水對容器底的壓強

(2)物體的體積

物體浸沒在水中時受到的浮力

(3)浸沒時，由于不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦及水的阻力，則有

代入相關數據解得：G動=60N；完全拉出水面后，與動滑輪相連的繩子段數是3，此時所需拉力

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