题目内容
8．
用如图所示的滑轮组将体积为20dm3的圆柱形铝锭从底面积为1000cm2，重为200N的容器内匀速提起，容器内装有500N的水，物体没入水中时水未溢出．（1）求铝锭浸没时所受的浮力；
（2）求当用大小为125N的拉力匀速向上提起铝锭（铝锭未露出水面）时，滑轮组的机械效率；
（3）求铝锭未露出水面时地面受到的压强；
（4）当铝锭匀速上升由浸没到刚好完全离开水面的过程中，地面受到的压强如何变化？简要说明理由．（不计绳重和机械间摩擦，ρ铝=2.7×103kg/m3）
分析 （1）已知物体的体积，而且物体全部浸没，V排=V物，利用F浮=ρgV排可求得受到的浮力．
（2）根据铝的体积和密度求出重力；物体在水中受到重力、浮力和拉力作用，匀速向上拉物体，物体受的是平衡力，即浮力和拉力的和等于重力，据此求出物体受到的拉力，据此求出有用功；
已知此时绳子拉力为F=125N和滑轮组绳子的段数，求出总功；利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可求得滑轮组的机械效率．
（3）求铝锭未露出水面时地面受到的压力等于容器重力、水的重力与铝锭排开的水的重力之和；知道容器的底面积，根据p=$\frac{F}{S}$求铝锭未露出水面时地面受到的压强．
（4）铝锭未露出水面时地面受到的压力等于容器重力、水的重力与铝锭排开的水的重力之和；当铝锭露出水面时地面受到的压力等于容器重力、水的重力的之和；据此分析压力的变化，知道容器的底面积不变，根据p=$\frac{F}{S}$分析地面受到的压强的变化情况．
解答 解：
（1）受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-3m3=200N；
（2）铝锭的质量m=ρV=2.7×103kg/m3×20×10-3m3=54kg，
铝锭的重力G=mg=54kg×10N/kg=540N，
铝锭在水中受到的拉力F′=G-f浮=540N-200N=340N；
由图可知，滑轮组有3段绳子，
当物体在水匀速上升时，滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{F′h}{Fs}$=$\frac{F′h}{F×3h}$=$\frac{F′}{3F}$=$\frac{340N}{3×125N}$×100%≈91%．
（3）铝锭未露出水面时地面受到的压力F=G容器+G水+F浮=200N+500N+200N=900N；
地面受到的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{900N}{1000×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×103Pa；
（4）铝锭未露出水面时地面受到的压力F=G容器+G水+F浮=200N+500N+200N=900N；
当铝锭露出水面时地面受到的压力力F=G容器+G水=200N+500N=700N；
地面受到的压力的变小，容器的底面积不变，根据p=$\frac{F}{S}$可知地面受到的压强的变小．
答：
（1）铝锭浸没时所受的浮力200N；
（2）滑轮组的机械效率91%；
（3）铝锭未露出水面时地面受到的压强9×103Pa；
（4）当铝锭匀速上升由浸没到刚好完全离开水面的过程中，地面受到的压力的变小，容器的底面积不变，根据p=$\frac{F}{S}$可知地面受到的压强的变小．
点评 本题考查知识点比较多，有压强的计算、重力的计算、浮力的计算、有用功和总功的计算、机械效率的计算，压强的计算，涉及到动滑轮的使用，属于难题．
名校课堂系列答案
“会说话的汤姆猫”是一款手机宠物类应用（如图）．游戏时，当你对着它讲话，它就会模仿你的腔调学舌，非常好玩．针对这一现象，下面说法正确的是（ ）| A． | 手机发出声音时，是由于手机中的猫的声带振动而产生的 | |
| B． | “汤姆猫”和人说出的话虽然语义相同，但两种声音的音色不同，所以能够区别出来 | |
| C． | 当对着手机用很小的音量说话时，“汤姆猫”没有反应．说明需要发出足够高的频率才能使手机接收到声音信号 | |
| D． | 你发出的和手机发出的声音都是通过空气传到人的耳朵中，但传播速度各不相同 |
如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂质量500千克的正方体P，一个体重为600N的中学生站在B点时，且OA=1m，OB=3m，物体P的密度为水的密度的4倍，则物体P对地面的压强为（ ）| A． | 12800帕 | B． | 20000帕 | C． | 7200帕 | D． | 15600帕 |
如图所示，重30N的物体在20N的水平拉力作用下，通过动滑轮使物体匀速运动2m，求：
| A． | 用电吹风机吹头发 | B． | 给墨水瓶加盖 | ||
| C． | 把新鲜的草莓放入冰箱 | D． | 把苹果装入塑料袋 |