如圖所示，實心物體A漂浮在水面上，現利用電動機通過滑輪組拉動A，使A向下運動。已知A的體積為1m3，密度為0....

問題詳情：

如圖所示，實心物體A漂浮在水面上，現利用電動機通過滑輪組拉動A，使A向下運動。已知A的體積為1m3，密度為0.5×103kg/m3．動滑輪重為1×103N，電動機工作時拉繩子的功率為1.2×103w且保持不變，不計繩重、摩擦和水的阻力，求：

（1）A的重力；

（2）A浸沒在水中受到的浮力；

（3）A向下運動的最小速度；

（4）A向下運動過程中，滑輪組機械效率的最大值。

【回答】

解：（1）由ρ=可得，A的質量：

mA=ρAVA=0.5×103kg/m3×1m3=0.5×103kg；

A的重力：

GA=mAg=0.5×103kg×10N/kg=5000N；

（2）A浸沒在水中V排=VA=1m3，

A浸沒在水中受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N；

（3）當A完全浸沒時繩子對物體A拉力最大，發動機對繩子的拉力：

F=（F浮﹣G+G動）=（1×104N﹣5000N+1×103N）=2000N，

由P===Fv可得，繩子端向下運動的最小速度：

v繩=v===0.6m/s；

則A向下運動的最小速度v=v繩=×0.6m/s=0.2m/s；

（4）當A完全浸沒時繩子對物體A拉力最大，A向下運動過程中的有用功：

W有用=（F浮﹣G）h，

總功W總=Fs=（F浮﹣G+G動）3h=（F浮﹣G+G動）h

知識點：壓強和浮力單元測試

題型：計算題