Question

【題目】在一次清理中用一滑輪組把沉入河道多年的一物體從水中勻速拉起，裝置如圖。被拉物體質量50Kg，體積10dm3 ，從水下面5m拉出水面，動滑輪重為20N（不計繩重及滑輪軸之間的摩擦及水對物體的阻力，可近似認為物體離開水面前浮力大小不變）（g取10N/Kg）求：

（1）當物體浸沒在水中5m深時，它受到的水的壓強是多少？

（2）當物體浸沒在水中時，它受到的浮力是多少？

（3）物體上升5m用時1min，求此過程拉力的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）5×104Pa；

（2）100N；

（3）35W

【解析】試題分析：（1）它受到的水的壓強是p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa，

（2）因為物體完全浸沒，所以V排=V=10dm3=10-2m3，

所以它受到的浮力是：F浮=ρ水g V排=1×103kg/m3×10N/kg×10-2m3=100N；

（3）G物=mg=50kg×10N/kg=500N，對動滑輪和物體受力分析有：3F+F浮=G物+G動

所以有：F=（G物+G動-F浮）/3=（500N+20N-100N）/3=140N，

拉力做功為：W=Fs=F×3h=140N×3×5m=2100J，

拉力的功率為：P=W/t=2100J/60s=35W。