Question

利用如圖所示的滑輪組豎直向上提升浸沒在水中的金屬物。已知正方體實(shí)心金屬物的體積V=1×10^-2m³，重力G=790N，ρ_水=1×10³kg/m³，動(dòng)滑輪重G₀=60N，繩子重力和摩擦不計(jì)。請(qǐng)問：

（1）金屬物浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是多大？
（2）在金屬物浸沒時(shí)，勻速提升需要的拉力F是多少N？
（3）要求在1min內(nèi)將始終浸沒在水中的金屬物勻速提升6m，求繩子自由端豎直向上拉力的功率；

Answer 1

（1）100N（2）250N（3）

解析試題分析：（1）金屬塊受到的浮力：
F_浮=G_排=ρ_水Vg=1×10³kg/m³×1×10^-2m³×10N/kg=100N        （2分）
（2）由圖看出：3段繩子承擔(dān)下面物體的重
F==250N                                （2分）
（3）接力移動(dòng)的距離s=3h=3×6m=18m
拉力移動(dòng)的速度：
接力的功率：           （2分）
考點(diǎn)：阿基米德原理的應(yīng)用；滑輪組拉力的計(jì)算；功率的計(jì)算。
點(diǎn)評(píng)：考查了浮力計(jì)算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖得出3段繩承擔(dān)物重，注意第三問中拉力的功率不要計(jì)算成有用功的功率。