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在水井清淤工程中,工人用如图所示的装置来起吊井底的一块石头.如果石头的重力是50...

在水井清淤工程中,工人用如图所示的装置来起吊井底的一块石头.如果石头的重力是500N,体积是0.02m3
(1)此装置______(选填“能”或“不能”)省力,其带来的好处是______
(2)请通过计算说明,当石头浸没于水中时和完全离开水面后,要把石头匀速吊起,工人分别需用多大的拉力.注:不计摩擦、水的阻力和绳的重力等.

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(1)定滑轮实质上是一等臂杠杆,它的特点是:只能改变力的方向,而不省力. (2)定滑轮不能省力,所以石头离开水后工人施加的拉力等于石头的重力; 已知石头的体积,利用F浮=ρ液gV排得到石头浸没时受到的浮力;重力与浮力之差就是石头在水中时工人施加的拉力. 【解析】 (1)由图知,此装置是两个定滑轮组成的滑轮组,所以不能省力,好处是改变力的方向; (2)物体完全离开水面,工人施加的拉力为F1=G=500N; 石块完全浸没时受到的浮力为F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.02m3=196N 工人施加的拉力为F2=G-F浮=500N-196N=304N. 答: (1)此装置不能省力,好处是可以改变力的方向; (2)石头完全浸没时,工人施加的拉力为304N;石头离开水面后,拉力为500N.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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