小雨的体重为660N,他使用如下图所示的滑轮组提升重物,已知动滑轮重100N.当匀速提升一个体积为0.02m3的重物(重物始终未出水面)时,他施加360N的力去提升重

发布时间:2020-08-09 04:25:53

小雨的体重为660N,他使用如下图所示的滑轮组提升重物,已知动滑轮重100N.当匀速提升一个体积为0.02m3的重物(重物始终未出水面)时,他施加360N的力去提升重物,已知每只鞋底与地面的接触面积为2dm2.不计绳重和摩擦.求:
(1)重物在水中受到的浮力;
(2)此时他对地面的压强;
(3)该物体的密度.

网友回答

解:(1)F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N.
(2)人站在水平地面上,受到竖直向下的重力、绳对人竖直向上的拉力和地面对人竖直向上的支持力,这三个力是平衡力,所以,G=F支+F拉,
又因为他对地面的压力与支持力是一对相互作用力,
所以,F压=F支=G人-F拉=660N-360N=300N,
∴p===7.5×103Pa.
(3)∵不计绳重和摩擦,使用滑轮组时的拉力F=(G物-F浮+G动),
∴G=nF-G动+F浮=2×360N-100N+200N=820N
m===82kg
则ρ===4.1×103kg/m3.
答:(1)重物在水中受到的浮力为200N;
(2)此时他对地面的压强为7.5×103Pa.
(3)该物体的密度为4.1×103kg/m3.
解析分析:(1)知道物体的体积,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力;
(2)分析人的受力情况,求出人对地面的压力,然后根据双脚的面积利用p=计算他对地面的压强.
(3)根据F=(G物-F浮+G动)求出物体的重力,然后求出物体的密度.

点评:此题考查的是有关密度、浮力的综合计算和滑轮组的使用,解答此题的关键是物体重力的计算,知道滑轮组的使用时不计绳重和摩擦,利用F=(G物+G动)计算绳端的拉力是常用的方法.
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