Question

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．

Answer 1

（1）工人对地面的压力：

F_压=G=600N，

S=3×10^﹣2m²，

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=1.2×10^﹣2m³，

物体浸没在水中时受到的浮力：

F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×1.2×10^﹣2m³×10N/kg=120N；

（3）提起物体时，滑轮组受到的拉力：

F_拉=G_物﹣F_浮=360N﹣120N=240N，

提起物体时滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%．

答：（1）工人没有拉动绳子时对地面的压强为2×10⁴Pa；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力为120N；

（3）提起物体时滑轮组的机械效率为80%．