Question

1．一个体积为100dm³的铁块沉入了水底，现用如图所示的滑轮组将其掉起，人所用拉力为4000N，在铁块未拉出水面前（铁的密度为7.9×l0³Kg/m³  g=10N/Kg），求：
（1）铁块受到的浮力．
（2）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=ρ_液gV_排计算铁块受到的浮力大小；
（2）根据W_有用=（G-F_浮）h求有用功；根据W_总=Fs计算总功，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）铁块所受的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×100×10^-3m³=1000N；
（2）铁块的重力G=mg=ρ_铁Vg=7.9×10³kg/m³×100×10^-3m³×10N/kg=7900N；
由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以s=2h，则：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{（G-{F}_{浮}）h}{Fs}$×100%=$\frac{（7900N-1000N）×h}{4000N×2h}$×100%=86.25%．
答：（1）铁块受到的浮力为1000N．
（2）该滑轮组的机械效率为86.25%．

点评 本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、机械效率公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，要求灵活运用相关公式求解．