Question

（2011?營(yíng)口）物體A為實(shí)心正方體金屬塊，邊長(zhǎng)為10cm，密度為7.9×10³ kg/m³，將其浸沒(méi)在水中，物體上表面距水面5cm（上表面與水面平行）．若不計(jì)繩重和摩擦（g=10N/kg）求：
（1）物體下表面受到水的壓強(qiáng)是多少？
（2）物體受到的浮力是多少？
（3）若實(shí)際所用的拉力F=46N，則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知正方體的邊長(zhǎng)和上表面距水面的距離，可求下表面距離水面的距離，根據(jù)公式P=ρgh可求物體下表面受到水的壓強(qiáng)；
（2）物體完全浸沒(méi)，排開(kāi)水的體積等于物體自身的體積，根據(jù)公式F_浮=ρ_水gV_排可求物體受到的浮力；
（3）根據(jù)公式G=mg=ρVg可求物體的重力，滑輪受到的向下的拉力等于物體的重力與物體所受浮力之差，再利用公式η=

W有用

W總

求出機(jī)械效率．

解答：解：（1）h=（5+10）×10^-2m=0.15m；
物體下表面受到的壓強(qiáng)：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1.5×10³Pa；
（2）因?yàn)槲矬w浸沒(méi)
所以V_排=V_物=（10cm）³=10^-3m³；
物體受到的浮力：
F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
（3）物體受到的重力：
G=mg=ρ_鐵gV_物=7.9×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=79N；
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

=

G-F浮

2F

=

79N-10N

2×46N

=75%．
答：（1）物體下表面受到的壓強(qiáng)是1.5×10³ Pa．（2）物體受到的浮力是10 N．（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是75%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查液體壓強(qiáng)、浮力、重力、機(jī)械效率等的計(jì)算，重點(diǎn)是對(duì)物體進(jìn)行受力分析，本題考查知識(shí)點(diǎn)較多，主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的靈活運(yùn)用能力．