6.如圖所示,小明用滑輪組提升重為640N的物體A,當(dāng)物體A完全在水面下被勻速提升的過程中,物體A所受浮力為80N,已知小明自身的重為600N,動(dòng)滑輪重為120N,不計(jì)繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力,求:(g取l0N/kg)
(1)物體A密度為多少?
(2)小明對(duì)繩子豎直向下的拉力大小為多少?
(3)小明對(duì)地面的壓力大小為多少?

分析 (1)知道物體A受到的浮力,利用阿基米德原理求排開水的體積(物體的體積),知道物體A重,利用重力公式求其質(zhì)量,再利用密度公式求物體A的密度;
(2)由圖可知重物由兩端繩子承擔(dān),小明對(duì)繩子豎直向下的拉力等于$\frac{1}{2}$(G-F);
(3)由于物體間力的作用是相互的,則小明對(duì)繩子豎直向下的拉力等于繩子對(duì)小明向上的拉力,小明對(duì)地面的壓力等于其重力減去繩子對(duì)小明的拉力.

解答 解:(1)當(dāng)物體A完全在水面下受浮力為80N,由阿基米德原理得
VA=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{80N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10-3 m3
A的密度ρA=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{A}}{{V}_{A}g}$=$\frac{640N}{8×1{0}^{-3}{m}^{3}×10N/kg}$=8×103kg/m3;
(2)由圖可知重物由兩端繩子承擔(dān),則G=GA+G動(dòng)=640N+120N=760N,
小明對(duì)繩子豎直向下的拉力F=$\frac{1}{2}$(G-F)=$\frac{1}{2}$×(760N-80N)=340N;
(3)由于物體間力的作用是相互的,則小明對(duì)繩子豎直向下的拉力等于繩子對(duì)小明向上的拉力,即F-F′=340N,
則小明對(duì)地面的壓力F=G-F′=600N-340N=260N.
答:(1)物體A密度為8×103kg/m3;
(2)小明對(duì)繩子豎直向下的拉力為340N;
(3)小明對(duì)地面的壓力為260N.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、阿基米德原理、效率公式的掌握和運(yùn)用,涉及到對(duì)物體的受力分析,知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),屬于難題.

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(1)水箱中水深為50cm時(shí).蓋板上表面所受水的壓強(qiáng)和壓力.
(2)人對(duì)繩子的拉力F1和繩子對(duì)B點(diǎn)的拉力F2
(3)滑輪組的機(jī)械效率η
(4)若與杠桿A、B兩端選接的細(xì)繩足夠結(jié)實(shí),當(dāng)水位至少達(dá)到多高時(shí),人將無法拉起蓋板.

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