Question

【題目】如圖所示，用滑輪組提升水中的物體A，若物體的質(zhì)量為140kg，體積為60dm3，滑輪組的機(jī)械效率為80%，取g=10N/kg，不計(jì)繩重及輪與軸的摩擦，求

（1）物體A在水中被勻速提升時(shí)，拉力F是多大？

（2）如果動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連，而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為350N，當(dāng)物體露出水的體積多大時(shí)繩子會(huì)斷？此時(shí)物體A受到的浮力是多少？

Answer 1

【答案】（1）250N；（2）200N．

【解析】解：（1）由題圖可知，承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)n=4，繩子自由端受到的拉力為F，

物體A浸在水中，繩子對(duì)A的拉力

，

由可得，拉力F為

（2）由

可得，動(dòng)滑輪重，

當(dāng)連接滑輪組的繩子所承受的最大拉力為F’=350N時(shí)，根據(jù)可得繩子對(duì)物體A的拉力

此時(shí)物體A受到的浮力，

由阿基米德原理可得，物體A浸在水中的體積

，

所以物體A露出水面的體積V露=V-V排=60dm3-20dm3=40dm3

答：（1）物體A在水中被勻速提升時(shí)，拉力F是250N。（2）如果動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體相連，而滑輪組繩索能承受到最大拉力為350N，當(dāng)物體露出水面體積為40dm3時(shí)，繩子會(huì)斷，此時(shí)A受到的浮力為200N。