Question

【題目】如圖所示，物體A重200N，圓柱形容器底面積為400cm2，內盛有足夠深的水。用圖中的滑輪組（定滑輪用輕質細桿固定在水平地面上）將浸沒在水中的物體A勻速提出水面，當物體A浸沒在水中勻速上升時，滑輪組的機械效率為80%。不計繩重、摩擦及水的阻力，物體A不吸水、不沾水，，，g=10N/kg。求：

(1)物體浸沒在水中時受到的浮力；

(2)物體完全提出水面后，水對容器底減小的壓強；

(3)物體完全提出水面后，滑輪組的機械效率。（小數(shù)點后保留一位數(shù)字）

Answer 1

【答案】(1)40N；(2)1000Pa；(3)83.3%

【解析】

(1)根據(jù)密度公式可知物體的體積為

則根據(jù)阿基米德浮力公式，物體浸沒在水中時受到的浮力為

(2)物體完全提出水面后，水位降低高度為

則水對容器底減小的壓強為

(3)動滑輪與3股繩子接觸，故n=3，即

當物體A浸沒在水中勻速上升時

滑輪組的機械效率為

代入數(shù)據(jù)可知

則可知動滑輪的重量為

物體完全提出水面后，滑輪組的機械效率為

答：(1)物體浸沒在水中時受到的浮力為40N；

(2)物體完全提出水面后，水對容器底減小的壓強為1000Pa；

(3)物體完全提出水面后，滑輪組的機械效率為83.3%。