Question

【題目】質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，用如圖裝置勻速打撈浸沒在長方形水池中的物體，水池底面積為15m2，物體重2000N、體積為0.1m3，物體未露出水面前，此裝置機(jī)械效率為80%．（不考慮水對(duì)物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦）g取10N/kg求：

（1）物體浸沒在水中受到的浮力；

（2）動(dòng)滑輪的重力；

（3）若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2，當(dāng)他對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×103Pa時(shí)，池底受到水的壓強(qiáng)的變化量。

Answer 1

【答案】（1）1000N；（2）250N；（3）50Pa。

【解析】（1）根據(jù)可求物體浸沒在水中受到的浮力；

（2）不考慮水對(duì)物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦，根據(jù)，已知裝置機(jī)械效率為80%，可求動(dòng)滑輪重；

（3）已知工人的質(zhì)量，可求工人的重力；已知工人對(duì)地面的壓強(qiáng)，根據(jù)可求對(duì)地面的壓力，根據(jù)可求繩子的拉力，根據(jù)可求出浮力的變化量，即可求排開液體的變化量，再根據(jù)求出液體深度的變化量，由可求池底受到水的壓強(qiáng)的變化量，

解答：（1）物體浸沒在水中受到的浮力：；

（2）不考慮水對(duì)物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦，裝置機(jī)械效率；，解得：G動(dòng)=250N；

（3）由圖可知，n=4，工人的重力，，工人對(duì)地面的壓力：，，此時(shí)繩子對(duì)人的拉力： ，此時(shí)物體在長方形水池受到的浮力：，，物體排開液體的體積：由′可得，，排開液體的變化量：；液體深度的變化量：

，池底受到水的壓強(qiáng)的變化量：。

答：（1）物體浸沒在水中受到的浮力是1000N；

（2）動(dòng)滑輪的重力是250N；

（3）若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2，當(dāng)他對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×103Pa時(shí)，池底受到水的壓強(qiáng)的變化量是50Pa。