Question

【題目】邊長為0.1m、重為20N的實心正方體A放置在裝有水的容器底部，水深0.45m，容器底面積為200cm2。現用圖甲所示的滑輪組將其勻速提升(忽略繩重、摩擦)，滑輪組繩子自由端的拉力為F，物體A下表面到容器底部的距離為h，F與h的關系如圖乙所示。求：

(1)A未露出水面時所受的浮力；

(2)A完全脫離水面后，滑輪組的機械效率；

(3)A完全脫離水面后，水對容器底部的壓強。

Answer 1

【答案】(1)10N；(2)80%；(3)

【解析】

(1)正方形A的體積為

A未露出水面時排開水的體積為

所受的浮力為

(2)由乙圖可知，當A完全脫離水面時，滑輪組繩子自由端的拉力達到最大值F為12.5N，由圖知，n為2，拉力移動的距離s為2h，A完全脫離水面后，滑輪組的機械效率為

(3)當A完全脫離水面后，水面將會降低，水面下降的高度

此時水深為

水對容器底部的壓強為

答：(1)A未露出水面時所受的浮力為10N；

(2)A完全脫離水面后，滑輪組的機械效率為80%；

(3)A完全脫離水面后，水對容器底部的壓強為。