Question

【题目】在一次清理中用一滑轮组把沉入河道多年的一物体从水中匀速拉起，装置如图。被拉物体质量50Kg，体积10dm3 ，从水下面5m拉出水面，动滑轮重为20N（不计绳重及滑轮轴之间的摩擦及水对物体的阻力，可近似认为物体离开水面前浮力大小不变）（g取10N/Kg）求：

（1）当物体浸没在水中5m深时，它受到的水的压强是多少？

（2）当物体浸没在水中时，它受到的浮力是多少？

（3）物体上升5m用时1min，求此过程拉力的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）5×104Pa；

（2）100N；

（3）35W

【解析】试题分析：（1）它受到的水的压强是p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa，

（2）因为物体完全浸没，所以V排=V=10dm3=10-2m3，

所以它受到的浮力是：F浮=ρ水g V排=1×103kg/m3×10N/kg×10-2m3=100N；

（3）G物=mg=50kg×10N/kg=500N，对动滑轮和物体受力分析有：3F+F浮=G物+G动

所以有：F=（G物+G动-F浮）/3=（500N+20N-100N）/3=140N，

拉力做功为：W=Fs=F×3h=140N×3×5m=2100J，

拉力的功率为：P=W/t=2100J/60s=35W。