题目内容
1．
如图所示，是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图．在湖底有一个体积为0.02m3实心铸铁球，其所受重力为1400N，现用滑轮组将铸铁球打捞出水面，铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子自由端的拉力分别为F1、F2，且F1：F2=15：17．不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，g取10N/kg．求：（1）铸铁球浸没在水中时受到的浮力；
（2）铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率．
分析 （1）根据F浮=ρgV排求出船增大的浮力；
（2）利用称重法求出铸铁球浸没在水中铸铁球对动滑轮的拉力G1′，由于不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力时，
F=$\frac{1}{2}$（G+G动）根据F1：F2=15：17求出分别动滑轮的重力、绳子自由端的拉力F1、F2，则根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$求出机械效率．
解答 解：（1）铸铁球浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N；
（2）在铁球浸没水中匀速上升的过程中，铸铁球对动滑轮的拉力G′=G-F浮=1400N-200N=1200N，
由于不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，则浸没时与完全露出水时的拉力分别为：
F1=$\frac{1}{2}$（G′+G动），F2=$\frac{1}{2}$（G+G动），
已知F1：F2=15：17，则$\frac{1}{2}$（G′+G动）：$\frac{1}{2}$（G+G动）=15：17，
即：$\frac{1}{2}$（1200N+G动）：$\frac{1}{2}$（1400N+G动）=15：17，
解得：G动=300N，
则F1=$\frac{1}{2}$（G′+G动）=$\frac{1}{2}$×（1200N+300N）=750N，
F2=$\frac{1}{2}$（G+G动）=$\frac{1}{2}$×（1400N+300N）=850N；
根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$可得，铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，机械效率：
η=$\frac{G′}{{F}_{1}n}$×100%=$\frac{1200N}{750N×2}$×100%=80%；
答：（1）铸铁球浸没在水中时受到的浮力200N；
（2）铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率80%．
点评 此题是简单机械、浮力、功率、机械效率综合计算题，难度较大，能够分析出铸铁球对动滑轮的拉力是解决此题的关键．
如图是小明利用注射器估测大气压的实验装置图．
如图是研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置，小阳进行了如下的实验：
如图所示，小倩同学提了11kg的水给树苗浇水，已知桶自身重为1kg，桶的底面积为5×10-2m2（桶的厚度不计），桶中水深为20cm，提水时手的受力面积为0.6cm2 ，g取10N/kg．