Question

【題目】如圖所示，用動滑輪打撈水中的物體A．物體A的體積是0.1m3 ， 重2500N，在卷揚機對繩子拉力F的作用下，物體A在水面以下以1m/s的速度勻速上升．（水對物體A的阻力不計，g=10N/kg）求：
（1）物體A浸沒在水中時所受的浮力．
（2）如果物體A在水面下被勻速豎直向上拉起過程中滑輪組的機械效率是75%，拉力F的功率多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物體A所受的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1.0×103N

（2）解：滑輪組的機械效率：η= = = =

則：75%= ，

解得，F(xiàn)=1000N，

則拉力F的功率：

P=Fv=1000N×2×1m/s=2000W

【解析】（1）物體A在水中排開水的體積等于物體的體積，利用阿基米德原理求物體所受浮力；（2）由圖知，n=2，則s=2h，根據(jù)機械效率的公式可解出拉力F的大小，同時，拉力端移動的速度v=2vA，利用P=Fv求拉力F的功率．
【考點精析】利用阿基米德原理和功率的計算與測量對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．