Question

【題目】小文的體重為600 N，他與地面的接觸面積為400。當他使用如圖所示的滑輪組勻速提升水中的體積為0.01m3的重物A時（重物始終未露出水面），他對地面的壓強為1×104 Pa；當他用此滑輪組在空氣中以0.2m/s的速度勻速提升重物B時，滑輪組的機械效率是80%,小文拉繩的功率P。已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=9︰4，若不計繩重和摩擦，g取10N/kg。則下列說法中正確的是（ ）

A．提升重物A時小文對地面的壓力為200N

B．物體A的密度為5×103 kg/m3

C．在水中提升重物A時滑輪組的機械效率為90%

D．功率P為50W

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：A、提升重物A時，小文對地面的壓強為1×104Pa，壓力F壓=PS=1×104Pa×400×10-4m2=400N，故A錯誤。

B、人對繩子的拉力 F拉=G-F壓=600N-400N=200N，物體A所受浮力F浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N，所以GA+G動=2F拉+F浮=500N ①

B在空氣中，ηB= ②

GA：GB=9：4 ③

由①③式可得： 則，代入②式得

解得：GB=200N，G動=50N，GA=450N

故物體A的密度 ρA=，所以B錯誤。

C、物體A在水中時，滑輪對物體的拉力為GA-F浮，

ηA=，故C錯誤。

D、物體B離開水面后，拉力F，=，P=F，v=125N×2×0.2m/s=50W

故D正確。