Question

如图所示，重为1800N、底面积为0.25m²的物体平放在深井底．已知物体的密度为1.8×10³kg/m³，g=10N/kg．则：
（1）物体对井底的压强是多少？
（2）若用1000N的拉力通过一个动滑轮就能把物体匀速提上井面，则此滑轮的机械效率是多少？
（3）现用水将井灌满，若不用滑轮仅用一根轻绳把物体提上来，至少要用多大的力？

Answer

（1）物体对井底的压力等于物体的重力1800N，又知受力面积0.25m2，根据压强公式P=可求出物体对井底的压强；
（2）根据功的公式W=FS，分别表示出有用功和总功，根据机械效率的定义可求出滑轮的机械效率；
（3）先由重力求出物体质量，再由密度和质量求出物体体积，根据F浮=ρ液v排g，求出物体受到的浮力，根据拉力等于重力与浮力之差即可求出拉力大小．
【解析】
（1）物体对井底的压力：
F=G=1800N，
物体对井底的压强是：
P===7.2×103Pa；
（2）设物体被提高h，则绳子自由端移动的距离是2h，故：
W有用=Gh，
W总=F1×2h，
滑轮的机械效率：
η===90%；
（3）物体质量：
m===180kg，
V===0.1m3，
物体受到的浮力：
F浮=ρ液v排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N，
拉力大小：
F2=G-F浮=1800N-1000N=800N．
答：（1）物体对井底的压强是7.2×103Pa；
（2）此滑轮的机械效率是90%；
（3）至少要用800N的力．