题目内容

【题目】质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子.求:
(1)5m深处水产生的压强;
(2)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,滑轮组的机械效率是75%,请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力.(ρ=1.0×103kg/m3 , g取10N/kg)

【答案】解:(1)5m深处水产生的压强P=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×5m=50000Pa.
答:5m深处水产生的压强为50000Pa.
(2)箱子所受的浮力F=ρgV=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N.
机械效率η= , 所以对箱子向上的拉力F=3Fη=3×2×103N×75%=4500N,
所以F=G﹣F1=mg﹣F1=550kg×10N/kg﹣4500N=1000N.
答:箱子完全浸没在水中时受到的浮力1000N.
【解析】(1)已知箱子在水中的深度,根据公式P=ρgh可求产生的压强.
(2)已知箱子的体积,根据公式F=ρgV可求箱子完全浸没在水中时受到的浮力,已知箱子的质量,还知箱子做匀速运动,箱子的重力等于浮力和向上的拉力之和,根据公式η=可求向上的拉力,进一步求出所受的浮力.
【考点精析】关于本题考查的液体的压强的计算和浮力大小的计算,需要了解液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离;浮力的公式为:F= Ggv才能得出正确答案.

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