Question

【题目】如图所示，某工人重600N，站在水平面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子，提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3，重360N的物体．（物体始终浸没在水中，且忽略水对物体的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）求：

(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2，工人没有拉动绳子时对地面的压强；_______

(2)物体浸没在水中时受到的浮力；________-

(3)提起物体时滑轮组的机械效率．_______

(4)工人最多能够提起多重的同种物体？____

Answer 1

【答案】 2×104Pa； 120N 80% 2610N

【解析】 (1)工人对地面的压力F压＝G＝600N,S＝3×102m2，对地面的压强：p＝＝2×104Pa；(2)物体浸没水中排开水的体积：V排＝V＝1.2×102m3，物体浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×1.2×102m3×10N/kg＝120N，(3)提起物体时，滑轮组受到的拉力：F拉＝G物F浮＝360N120N＝240N，由图可知：绳子的股数n＝3，则提起物体时滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%;(4)根据η＝可知动滑轮的重力为G动＝F拉＝240N＝60N；由于工人重600N,则最大拉力F最大＝G＝600N，根据F＝F拉+G动n可知：滑轮组受到的最大拉力F拉最大＝nF最大G动＝3×600N60N＝1740N；水中的同种物体的密度为ρ物＝＝3×103kg/m3,由于水中的同种物体受力情况为：F拉最大＝G最大F浮最大，即：F拉最大＝G最大ρ水V排最大g，所以,F拉最大＝G最大ρ水g，则G最大＝ ＝2610N.