如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面.求:
(1)重物A完全浸没在水中所受浮力多大?
(2)若将物体在水中提升2m,未露出水面,实际所用拉力F为400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10N/kg)
网友回答
解:(1)物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10×10-3m3×10N/kg=100N;
(2)物体A受到的重力:
G=ρVg=7.9×103kg/m3×10×10-3m3×10N/kg=790N,
使用动滑轮的有用功:W有=(G-F浮)h=(790N-100N)×2m=1380J
∵s=2h=2×2m=4m,
∴总功;W总=F's=400N×4m=1600J
此时该滑轮的效率:η=×100%=×100%=86.25%.
解析分析:(1)知道重物的体积(排开水的体积)和水的密度,利用阿基米德原理求金属块受到的浮力;.
(2)知道重物的体积和密度,利用密度公式和重力公式求金属块受到的重力;知道重物提升的高度可求有用功,知道拉力和拉力移动的距离求出总功,最后利用机械效率的公式求滑轮的机械效率.
点评:本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、浮力的计算、有用功和总功的计算、机械效率的计算,涉及到动滑轮的使用,属于难题.