题目

工人用滑轮组提升水中物体A，如图所示，当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为220N。当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为F。已知：物体A所受重力为1000N，体积为8.0×10-2m3 ， 水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3。滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计。求： （1） 物体A完全在水面下时受到的浮力； （2） 物体A完全在水面下时受到绳子的拉力； （3） 工人对绳子竖直向下的拉力F。 答案： 解：物体A完全在水面下时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m3=800N答：物体A完全在水面下时受到的浮力为800N； 解：物体A完全在水面下做匀速直线运动时，所以它受到的重力、浮力和拉力构成平衡力，那么F拉=GA-F浮=1000N-800N=200N答：物体A完全在水面下时受到绳子的拉力为200N； 解：当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，以动滑轮为研究对象，物体A的拉力、动滑轮自身的重力和绳子对它的拉力构成平衡力，而nF人=G动+F拉那么G动=nF人-F拉=2×220N-200N=240N物体A完全被打捞出水面后匀速提升的过程中，工人对绳子向下的拉力F=12(GA+G动)=12(1000N+240N)=620N答：工人对绳子竖直向下的拉力F为620N。

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