Question

【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水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）50000Pa．（2）1000N．

【解析】

试题分析：（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浮=ρgV排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．

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浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N．

机械效率η==，所以对箱子向上的拉力F拉=3Fη=3×2×103N×75%=4500N，

所以F浮=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．