Question

【題目】質量為550kg、體積為0.1m3的一只密封箱子沉沒于水面下5m深處，工人們用如圖所示的滑輪組打撈箱子．求：

（1）5m深處水產生的壓強；

（2）箱子在水中被勻速提起時，所用的拉力F為2×103N，滑輪組的機械效率是75%，請用兩種方法計算箱子完全浸沒在水中時受到的浮力．（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）50000Pa．（2）1000N．

【解析】

試題分析：（1）已知箱子在水中的深度，根據公式P=ρgh可求產生的壓強．

（2）已知箱子的體積，根據公式F浮=ρgV排可求箱子完全浸沒在水中時受到的浮力，已知箱子的質量，還知箱子做勻速運動，箱子的重力等于浮力和向上的拉力之和，根據公式η==可求向上的拉力，進一步求出所受的浮力．

解：（1）5m深處水產生的壓強P=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×5m=50000Pa．

答：5m深處水產生的壓強為50000Pa．

（2）箱子所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N．

機械效率η==，所以對箱子向上的拉力F拉=3Fη=3×2×103N×75%=4500N，

所以F浮=G﹣F1=mg﹣F1=550kg×10N/kg﹣4500N=1000N．

答：箱子完全浸沒在水中時受到的浮力1000N．