Question

如图所示，重物A是体积为10dm³，密度为7.9×10³kg/m³的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．求：
（1）重物A完全浸没在水中所受浮力多大？
（2）若将物体在水中提升2m，未露出水面，实际所用拉力F为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道重物的体积（排开水的体积）和水的密度，利用阿基米德原理求金属块受到的浮力；．
（2）知道重物的体积和密度，利用密度公式和重力公式求金属块受到的重力；知道重物提升的高度可求有用功，知道拉力和拉力移动的距离求出总功，最后利用机械效率的公式求滑轮的机械效率．
解答：解：（1）物体A受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10×10^-3m³×10N/kg=100N；
（2）物体A受到的重力：
G=ρVg=7.9×10³kg/m³×10×10^-3m³×10N/kg=790N，
使用动滑轮的有用功：W_有=（G-F_浮）h=（790N-100N）×2m=1380J
∵s=2h=2×2m=4m，
∴总功；W_总=F's=400N×4m=1600J
此时该滑轮的效率：η=×100%=×100%=86.25%．
点评：本题考查知识点比较多，密度的计算、重力的计算、浮力的计算、有用功和总功的计算、机械效率的计算，涉及到动滑轮的使用，属于难题．