Question

【题目】质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为15m2，物体重2000N、体积为0.1m3，物体未露出水面前，此装置机械效率为80%．（不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦）g取10N/kg求：

（1）物体浸没在水中受到的浮力；

（2）动滑轮的重力；

（3）若工人双脚与地面的接触面积为500cm2，当他对地面的压强为2×103Pa时，池底受到水的压强的变化量。

Answer 1

【答案】（1）1000N；（2）250N；（3）50Pa。

【解析】（1）根据可求物体浸没在水中受到的浮力；

（2）不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，根据，已知装置机械效率为80%，可求动滑轮重；

（3）已知工人的质量，可求工人的重力；已知工人对地面的压强，根据可求对地面的压力，根据可求绳子的拉力，根据可求出浮力的变化量，即可求排开液体的变化量，再根据求出液体深度的变化量，由可求池底受到水的压强的变化量，

解答：（1）物体浸没在水中受到的浮力：；

（2）不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，装置机械效率；，解得：G动=250N；

（3）由图可知，n=4，工人的重力，，工人对地面的压力：，，此时绳子对人的拉力： ，此时物体在长方形水池受到的浮力：，，物体排开液体的体积：由′可得，，排开液体的变化量：；液体深度的变化量：

，池底受到水的压强的变化量：。

答：（1）物体浸没在水中受到的浮力是1000N；

（2）动滑轮的重力是250N；

（3）若工人双脚与地面的接触面积为500cm2，当他对地面的压强为2×103Pa时，池底受到水的压强的变化量是50Pa。