Question

利用如圖所示的滑輪組豎直向上提升浸沒在水中的金屬物。已知正方體實心金屬物的體積V=1×10^-2m³，重力G=790N，ρ_水=1×10³kg/m³，動滑輪重G₀=60N，繩子重力和摩擦不計。請問：

（1）金屬物浸沒在水中時，受到的浮力是多大？
（2）在金屬物浸沒時，勻速提升需要的拉力F是多少N？
（3）要求在1min內將始終浸沒在水中的金屬物勻速提升6m，求繩子自由端豎直向上拉力的功率；

Answer 1

（1）100N（2）250N（3）

試題分析：（1）金屬塊受到的浮力：
F_浮=G_排=ρ_水Vg=1×10³kg/m³×1×10^-2m³×10N/kg=100N        （2分）
（2）由圖看出：3段繩子承擔下面物體的重
F==250N                                （2分）
（3）接力移動的距離s=3h=3×6m=18m
拉力移動的速度：
接力的功率：           （2分）
點評：考查了浮力計算公式的應用，關鍵是從圖得出3段繩承擔物重，注意第三問中拉力的功率不要計算成有用功的功率。