Question

7．小明20S內(nèi)，從湖面下5m深的地方用繩子勻速提起10kg的一塊礦石到水面（礦石密度ρ_石=5×10³kg/m³），他所做的功大約是400J，功率20W．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 知道石塊的質(zhì)量和石塊的密度，利用密度公式求石塊的體積（排開(kāi)水的體積），利用阿基米德原理求石塊受到的浮力；求出石塊重，而對(duì)石塊的拉力加上浮力等于石塊重，可以求出對(duì)石塊的拉力，又知道移動(dòng)的距離，利用功的公式求人所作的功．然后利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率．

解答 解：根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，石塊排開(kāi)水的體積：
V_排=V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{10kg}{5×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.002m3，
石塊在水中受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×0.002m³×10N/kg=20N，
因?yàn)镕_浮+F_拉=G，
所以，G=mg=10kg×10N/kg=100N，
所以，F(xiàn)_拉=G-F_浮=100N-20N=80N，
則他所做的功W=F_拉s=80N×5m=400J．
功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{400J}{20s}$=20W．
故答案為：400；20．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了密度的計(jì)算、重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算、功和功率的計(jì)算，求出對(duì)石塊的拉力是關(guān)鍵．