Question

【题目】如图甲所示，小明的体重为600N，他的鞋与地面接触总面积为0.04m2，他用滑轮组将重为500N的物体A在空气中匀速提升时，绳子自由端的拉力为150N，当他用此滑轮组将另一密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中，绳子自由端的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示。已知F2与F1之差为60N，在空气中提升B时此滑轮组的机械效率为75%。不计绳重、摩擦、空气阻力及液体的阻力，求：

(1)提升物体A时，小明对地面的压强；

(2)物体B受到的重力；

(3)液体密度。

Answer 1

【答案】(1)11250Pa；(2)300N；(3)1.2×103kg/m3

【解析】

(1)提升物体A时，绳子自由端的拉力为150N，由于力的作用是相互的，则绳子对小明的向上拉力也为150N，此时小明对地面的压力

小明对地面的压强

(2)由图甲可知，n=4，提升A时，不计绳重、摩擦，则

所以动滑轮的总重力

不计绳重、摩擦，在空气中提升B时，滑轮组的机械效率

所以物体B受到的重力

(3)因为G=mg，所以B的质量

根据可得B的体积

由乙图知，绳子拉力为F2时，物体B完全拉出液面，由力的平衡条件可得

-----①

绳子拉力为F1时，物体B完全浸没在液体中，由力的平衡条件可得

------②

由①②可得，B物体浸没在液体中时受到的浮力

B物体浸没在液体中时

由可得，液体的密度

答：(1)提升物体A时，小明对地面的压强为11250Pa；

(2)物体B受到的重力为300N；

(3)液体的密度为1.2×103kg/m3。