Question

【題目】小李用如圖的滑輪組勻速提升水中的重物．當重物A未露出水面之前，人對地面的壓力為F1；當重物A完全露出水面之后，人對地面的壓力為F2 ． 已知重物A的重力為750N，體積為0.015m3 ， 動滑輪重為120N，F1：F2=3：2．（不計繩重和摩擦，g取10N/kg）求：
（1）重物A的密度；
（2）重物A浸沒在水中時受到的浮力；
（3）重物A未露出水面之前，滑輪組的機械效率；
（4）人的重力．

Answer 1

【答案】
（1）mA= = =75kg，

ρA= = =5×103kg/m3

答: 重物A的密度為=5×103kg/m3

（2）重物A浸沒在水中時受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3=150N

答：重物A浸沒在水中時受到的浮力為150N

（3）重物A未露出水面之前，滑輪組的機械效率η= ×100%= ×100%= ×100%≈83.3%

答：重物A未露出水面之前，滑輪組的機械效率為83.3%

（4）重物A未露出水面時，設人對繩子的拉力為F3，F3= = =360N

人對地面的壓力為F1=G人﹣F3①

重物A露出水面后，設人對繩子的拉力為F4，F4= = =435N

人對地面的壓力為F2=G人﹣F4 ②

又F1：F2=3：2 ③

聯立①②③解得G人=585N

答：人的重力為585N

【解析】（1）已知物體A重，利用重力公式求其質量，再利用密度公式求物體A的密度；（2）根據F浮=ρgV排可求得重物A浸沒在水中時受到的浮力；（3）重物A未露出水面之前，滑輪組的機械效率η= = ，（4）當重物A未露出水面之前，人對地面的壓力為F1；則F1+ （GA﹣F浮+G動）=G，當重物A完全露出水面之后，人對地面的壓力為F2 ． 則F2+ （GA+G動）=G，再根據F1：F2=3：2．即可求得結論．