Question

【题目】如图所示，用动滑轮打捞水中的物体A．物体A的体积是0.1m3 ， 重2500N，在卷扬机对绳子拉力F的作用下，物体A在水面以下以1m/s的速度匀速上升．（水对物体A的阻力不计，g=10N/kg）求：
（1）物体A浸没在水中时所受的浮力．
（2）如果物体A在水面下被匀速竖直向上拉起过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F的功率多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物体A所受的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1.0×103N

（2）解：滑轮组的机械效率：η= = = =

则：75%= ，

解得，F=1000N，

则拉力F的功率：

P=Fv=1000N×2×1m/s=2000W

【解析】（1）物体A在水中排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求物体所受浮力；（2）由图知，n=2，则s=2h，根据机械效率的公式可解出拉力F的大小，同时，拉力端移动的速度v=2vA，利用P=Fv求拉力F的功率．
【考点精析】利用阿基米德原理和功率的计算与测量对题目进行判断即可得到答案，需要熟知阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．