Question

10．如图甲所示，质量为60kg的小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能最大的力的竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×10³kg/m³的物体缓慢拉离水面，水物体浸没在水中时受到的浮力为300N．（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的力足够大）

Answer 1

分析 图中滑轮组有两段绳子，所以物体受到向上的拉力为小明体重的2倍；当物体离开水面时，只受到重力和拉力，据此求出物体的重力，然后求出物体的体积，再根据阿基米德原理求出物体浸没在水中时受到的浮力．

解答 解：小明对绳子的最大拉力F=G_人=m_人g=60kg×10N/kg=600N，
据图可知，滑轮组有两段绳子承担物重，当物体离开水面时，G=2F=2×600N=1200N；
物体的体积为：V=$\frac{{m}_{B}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{G}_{B}}{{ρ}_{B}g}$=$\frac{1200N}{4×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.03m³；
物体B浸没在水中时V_排=V=0.03m³；
物体B浸没在水中时受到的浮力为：F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×0.03m³×10N/kg=300N．
故答案为：300．

点评 本题考查了二力平衡条件的运用、滑轮组的运用、重力、浮力的计算，涉及到的知识点较多，综合性强．