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质量为550kg 体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处 工人们用如图所示的滑轮

时间:2019-02-07 23:35:47

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质量为550kg 体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处 工人们用如图所示的滑轮

问题补充:

质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子.求:

(1)5m深处水产生的压强;

(2)箱子完全浸没在水中时受到的浮力;

(3)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,滑轮组的机械效率?

答案:

解:(1)5m深处水产生的压强:

p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5m=4.9×104Pa;

(2)∵箱子完全浸没,

∴F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m3=980N;

(3)由图可知n=3,

箱子在水中被匀速提起时,滑轮组对物体的拉力:

F′=G-F浮=mg-F浮=550kg×9.8N/kg-980N=4410N,

滑轮组的机械效率:

η======73.5%.

答:(1)5m深处水产生的压强为4.9×104Pa;

(2)箱子完全浸没在水中时受到的浮力为980N;

(3)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,滑轮组的机械效率为73.5%.

解析分析:(1)已知箱子在水中的深度,根据公式p=ρgh求出水产生的压强.(2)物体完全浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理求出箱子完全浸没在水中时受到的浮力.(3)由图可知绳子的有效股数为3,箱子在水中被匀速提起时,滑轮组对物体的拉力F′等于箱子的重力G=mg减掉受到的浮力F浮,根据滑轮组的机械效率公式η====求出滑轮组的机械效率.

点评:本题考查了液体压强、浮力、重力、机械效率的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,要注意滑轮组对物体的拉力等于箱子的重力减掉受到的浮力.

质量为550kg 体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处 工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子.求:(1)5m深处水产生的压强;(2)箱子完全浸没在水中时受到

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