【題目】質(zhì)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(chǎn)生的壓強(qiáng);

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

【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(jù)公式P=ρgh可求產(chǎn)生的壓強(qiáng).

(2)已知箱子的體積,根據(jù)公式F=ρgV可求箱子完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力,已知箱子的質(zhì)量,還知箱子做勻速運(yùn)動(dòng),箱子的重力等于浮力和向上的拉力之和,根據(jù)公式η==可求向上的拉力,進(jìn)一步求出所受的浮力.

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

答:5m深處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為50000Pa.

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

機(jī)械效率η==,所以對(duì)箱子向上的拉力F=3Fη=3×2×103N×75%=4500N,

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

答:箱子完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力1000N.

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