Question

如图所示，为了清洗水池，某工人重650N，站在池外地面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子提起一浸没在水中体积为1.5×10^﹣2m³、重390N的石块（石块始终浸没在水中，且忽略水对石块的阻力，ρ_水=1×10³kg/m³，g=10N/kg）求：

（1）石块浸没在水中时受到的浮力；

（2）将石块提升到石块上表面与水面齐平的过程中滑轮组的机械效率．

Answer

（1）物体浸没在水中时受到的浮力为150N；

（2）提起物体时滑轮组的机械效率为80%．

【解析】

试题分析：（1）知道物体的体积（浸没水中排开水的体积），利用阿基米德原理求物体浸没在水中时受到的浮力；

（2）提起物体时，滑轮组受到的拉力F拉等于物体重力减去受到的浮力，利用η=×100%求提起物体时滑轮组的机械效率．

【解析】

（1）石块浸没在水中，所受浮力：

F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.5×10﹣2m3×10N/kg=150N；

（2）W有=（G﹣F浮）×h=（350N﹣150N）×h=240N×h，

W总=Fs=100N×3h，

提起物体时滑轮组的机械效率：

η=100%=×100%=80%．

答：（1）物体浸没在水中时受到的浮力为150N；

（2）提起物体时滑轮组的机械效率为80%．

【点评】本题为力学综合题，考查了压强、浮力、机械效率的计算，本题易错点在第三问，关键是求出对滑轮组的拉力F拉=G物﹣F浮．