题目内容
11．
工人用如图所示滑轮组缓慢地打捞起沉在湖中的重物．己知：湖水深15m；重物是密度为2.5×103kg/m3、底面积为2×10-2m2、高为2m的圆柱形物体；绕滑轮的轻绳能承受的最大拉力为400N，动滑轮重50N．不计摩擦与绳重，求：（1）最初物体上表面受到水的压强
（2）物体浸没时受到的浮力
（3）当物体以0.5m/s的速度从湖底匀速上升时，经过多少时间绳子被拉断？
分析 （1）根据公式p=ρgh计算压强；
（2）由浮力公式可求得物体完全浸没在水中时所受到的浮力；
（3）绳子被拉断时，即绳子自由端的拉力等于400N时，由此入手，利用滑轮组的省力公式结合物体的重力，可以求出此时物体受到的浮力．进而求出物体浸入水中的深度，通过物体底面移动的距离和运动的速度，即可求出运动的时间．
解答 解：
（1）最初物体上表面受到水的压强为：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×（15m-2m）=1.3×105Pa；
（2）圆柱体的体积：
V=Sh=2×10-2m2×2m=0.04m3，
圆柱形物体完全浸没在水中所受的浮力：
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N；
（3）物体的重力为：
G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=1000N；
当绳子被拉断时，绳子受到的拉力F′=400N，
动滑轮对圆柱体的拉力：T′=2F′-G动=800N-50N=750N，
此时物体受到的浮力为：F浮′=G-T′=1000N-750N=250N；
此时物体排开水的体积：
V排′=$\frac{{F'}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{250N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.025m3，
物体浸入水中的长度h′为：
h′=$\frac{{V'}_{排}}{S}$=$\frac{0.025{m}^{3}}{0.02{m}^{2}}$=1.25m．
物体上升的高度为：L=H-h′=15m-1.25m=13.75m，
圆柱体运动的时间：
t=$\frac{L}{v}$=$\frac{13.75m}{0.5m/s}$=27.5s．
答：（1）物体上表面受到水的压强为1.3×105Pa；
（2）物体浸没水中时受到的浮力是400N；
（3）物体匀速提起时，经27.5s绳子被拉断．
点评 解决此题首先要明确此时滑轮组中涉及的力有三个：圆柱体的重力、拉力和水对圆柱体的浮力，要把握三者之间的关系．
| A． |  钢笔吸水 | B． |  注射器给病人打针 | ||
| C． |  船闸 | D． |  液体压强计 |
如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为5×103 kg/m3的实心物块（不考虑吸收水分），将它完全浸没在水中，始终未提出水面．（g=10N/kg）．求：
如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前在拍摄调查、无人配送等方面得到越来越广泛的应用．若该机所需的能量是由一块输出电压为15V，容量为5000mA•h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行的时间是0.6h．
如图所示，是光从空气斜射入玻璃中的传播路线，其中BO 是入射光 线，反射角为60°度，折射角为35°度．如果是 光 从玻璃斜射入空 气 中，则入射角小于折射角（填：大于、小于、等于）．