题目内容
10．
如图甲，小雨的体重为600N、双脚与地接触面积为400cm2，当他用100N的拉力时，重力为560N的物体A在地面上静止不动，此时物体A对地面的压力为小雨对地面压力的$\frac{3}{5}$，此时小雨对地面的压强多大？（2）小雨用图甲滑轮组将物体A匀速提升，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率多大？
（3）如图乙，小雨利用与甲相同的装置匀速缓慢提升底面积为800 cm2的水中物体B．当B的上表面与水面相平时，水对B的下表面压强为5×103Pa；当B完全离开水面后继续匀速上升过程中小雨的拉力为B全部在水中匀速上升时的拉力的2倍．不计绳重、摩擦和水的阻力，则物体B的重力多大？
分析 （1）通过受力分析求出小雨对地面的压力，利用p=$\frac{F}{S}$计算对地面的压强；
（2）根据物体A与小雨对地面压力关系，计算出动滑轮重力，利用η=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$求机械效率；
（3）根据F=pS求出物体A受到水的压力，然后根据F′=$\frac{1}{3}$（GB-F压+G动）表示出拉力，结合B完全离开水面前后的拉力关系，可求物体B重力．
解答 解：（1）用100N的拉力，小雨受重力、地面支持力和绳子的拉力，处于静止状态，
他对地面的压力：
F=F支=G-F拉=600N-100N=500N，
小雨对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{500N}{400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.25×104Pa；
（2）拉力为100N是，物体A对地面的压力：
FA=$\frac{3}{5}$F=$\frac{3}{5}$×500N=300N，
物体A对滑轮组的拉力：F′=560N-300N=260N，
由F=$\frac{1}{n}$（G+G动）得，动滑轮重力：
G动=nF-F′=3×100N-260N=40N，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$得滑轮组的机械效率：
η=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$×100%=$\frac{560N}{560N+40N}$×100%≈93%；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，物体B下表面受到水向上的压力：F压=p水SB=5×103Pa×800×10-4m2=400N；
根据图乙可知，人所用的拉力：F″=$\frac{1}{3}$（GB-F压+G动）=$\frac{1}{3}$（GB-400N+40N）=$\frac{1}{3}$（GB-360N）；
B完全离开水面后的拉力：FB=$\frac{1}{3}$（GB+G动）=$\frac{1}{3}$（GB+40N），
由题意可知：FB=2F″，
即：$\frac{1}{3}$（GB+40N）=2×$\frac{1}{3}$（GB-360N）；
解得：GB=760N．
答：（1）小雨对地面的压强为1.25×104Pa；
（2）小雨用图甲滑轮组将物体A匀速提升，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率约为93%；
（3）小雨利用与甲相同的装置匀速缓慢提升底面积为800 cm2的水中物体B，不计绳重、摩擦和水的阻力，则物体B的重力是760N．
点评 本题综合考查滑轮组的机械效率、人对地面压强的计算、液体压强计算公式以及二力平衡条件的应用等，计算人对地面压力时注意压力等于人的重力减去作用在手上的拉力；同时还考查了重力和密度公式的应用，具有一定的难度．
| A． | 找出导体和绝缘体的异同点，运用了类比法 | |
| B． | 根据增大摩擦的方法想到减小摩擦的方法，运用了逆向思考法 | |
| C． | 两个5Ω的电阻串联与一个10Ω的电阻效果相同，运用了等效法 | |
| D． | 通过观察细玻璃管内液面变化反映瓶子微小形变，运用了放大法 |
如图，当闭分开关后，电磁铁产生磁性，吸引B，带动小球敲击C发声，但同时B与A分离，电路断开．| A． | 汽化和液化 | B． | 液化和汽化 | C． | 液化 | D． | 汽化 |
