Question

11．如圖所示，某工人重600N，站在水平面上，用100N的拉力向下勻速拉動繩子，提起一浸沒在水中體積為1.2×10^-2m³，重360N的物體．（物體始終浸沒在水中，且忽略水對物體的阻力，ρ_水=1×10³kg/m³，g=10N/kg）求：
（1）已知工人雙腳與地面的總接觸面積是3×10^-2m²，工人沒有拉動繩子時(shí)對地面的壓強(qiáng)；
（2）物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力；
（3）提起物體時(shí)滑輪組受到物體的拉力．

Answer 1

分析 （1）工人沒有拉動繩子時(shí)對地面的壓其重力，又知道總接觸面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強(qiáng)；
（2）物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力；
（3）提起物體時(shí)，滑輪組受到的拉力F_拉等于物體重力減去受到的浮力．

解答 解：（1）工人沒有拉動繩子時(shí)對地面的壓力：
F=G=600N，
對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{3×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10⁴Pa；
（2）物體浸沒水中排開水的體積：
V_排=V=1.2×10^-2m³，
物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×1.2×10^-2m³×10N/kg=120N；
（3）提起物體時(shí)，滑輪組受到的物體拉力：
F_拉=G_物-F_浮=360N-120N=240N．
答：（1）工人沒有拉動繩子時(shí)對地面的壓強(qiáng)為2×10⁴Pa；
（2）物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為120N；
（3）提起物體時(shí)滑輪組受到物體的拉力為240N．

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)、浮力、拉力的計(jì)算，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及物體浸沒時(shí)排開液體的體積等于自身的體積是關(guān)鍵．