题目
在物理实践活动中,小亮同学模拟海上打捞。如图所示,用滑轮组提升质量为20kg、边长为20cm的正方形物体A,将物体A从上表面距离水面为60cm处匀速直线向上提升。求:(不计滑轮重和摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3 , g取10N/kg)
(1)
物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)
物体A上表面距离水面60cm处时,下表面受到水的压力;
(3)
提升过程中,小亮的拉力。(物体A仍浸没在水中)
答案: 解:物体A浸没在水中,排开水的体积等于物体A的体积: V排=VA=20cm×20cm×20cm=8×103cm3=8×10-3m3 物体A受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N
解:物体A上表面距离水面60cm处时,下表面距离水面的深度: h=60cm+20cm=80cm=0.8m 下表面受到水的压强: p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa 下表面受到水的压力 F压=pS=8×103Pa×20×20×10-4m2=320N
解:物体A受到滑轮组的拉力: F滑轮=G-F浮=20kg×10N/kg-80N=120N 由图可知,承担力的绳子的股数为2,小亮的拉力 F拉= 12 F滑轮= 12 ×120N=60N