Question

如圖是小浩用滑輪組提升水中物體A的示意圖．當(dāng)物體A在水面下被勻速提升的過程中，物體A所受浮力為F_浮l，小浩對繩子豎直向下的拉力為F₁，水平地面對小浩的支持力為F_N1當(dāng)物體A有2/5的體積露出水面且靜止時，物體A所受浮力為F_浮2，小浩對繩子豎直向下的拉力為F₂，水平地面對小浩的支持力為F_N2．已知動滑輪所受重力為80N，物體A所受重力為700N，小浩所受重力為660N，F(xiàn)_N1：F_N2=16：15．不計繩重，滑輪與軸的摩擦以及水的阻力，則水平地面對小浩的支持力F_N2為________N．

Answer 1

367.41
分析：（1）物體A完全在水面下被勻速提升的過程中，物體受到的拉力等于自身的重力和浮力之差，動滑輪上所受的向下的合力等于自身的重力加上重物的拉力，根據(jù)動滑輪省一半的力表示出人對繩子的拉力，人受到的支持力等于人的重力減掉繩子的拉力；
（2）當(dāng)物體A有的體積露出水面且靜止時，先根據(jù)阿基米德原理求出此時受到的浮力，同（1）的分析得出此時人受到的支持力，利用N₁、N₂的關(guān)系建立等式即可求出水平地面對小浩的支持力F_N2．
解答：（1）當(dāng)物體A完全在水面下被勻速提升的過程中，動滑輪上受到向下的合力：
F_合=G_動-F_拉=80N+（700N-F_浮l）=780N-F_浮l，
繩子的拉力：
F₁=F_合=（780N-F_浮l），
此時地面對小明的支持力：
F_N1=G_人-F₁=700N-（780N-F_浮l）=310N+F_浮l--------①
（2）當(dāng)物體A有的體積露出水面且靜止時，
根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，F(xiàn)_浮2=F_浮l，
動滑輪上所受的向下的合力：
F_合′=G_動-F_拉′=80N+（700N-F_浮2）=780N-F_浮l，
繩的拉力：
F₂=F_合′=（780N-F_浮l），
此時地面對小明的支持力：
F_N2=G_人-F₂=700N-（780N-F_浮l）=310N+F_浮l---------②
聯(lián)立①②和F_N1：F_N2=16：15可得：F_N2=367.41N．
故答案為：367.41．
點評：這是一道力學(xué)的綜合題，它包含了阿基米德原理、力的合成、滑輪組的知識等，對物體進行受力分析是關(guān)鍵，得出人受到支持力的表達式是難點．