【題目】質(zhì)量為550kg、體積為0.1m3的一只密封箱子沉沒(méi)于水面下5m深處,工人們用如圖所示的滑輪組打撈箱子.求:
(1)5m深處水產(chǎn)生的壓強(qiáng);
(2)箱子在水中被勻速提起時(shí),所用的拉力F為2×103N,滑輪組的機(jī)械效率是75%,請(qǐng)用兩種方法計(jì)算箱子完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力.(ρ=1.0×103kg/m3 , g取10N/kg)

【答案】解:(1)5m深處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)P=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×5m=50000Pa.
答:5m深處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為50000Pa.
(2)箱子所受的浮力F=ρgV=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N.
機(jī)械效率η= , 所以對(duì)箱子向上的拉力F=3Fη=3×2×103N×75%=4500N,
所以F=G﹣F1=mg﹣F1=550kg×10N/kg﹣4500N=1000N.
答:箱子完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力1000N.
【解析】(1)已知箱子在水中的深度,根據(jù)公式P=ρgh可求產(chǎn)生的壓強(qiáng).
(2)已知箱子的體積,根據(jù)公式F=ρgV可求箱子完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力,已知箱子的質(zhì)量,還知箱子做勻速運(yùn)動(dòng),箱子的重力等于浮力和向上的拉力之和,根據(jù)公式η=可求向上的拉力,進(jìn)一步求出所受的浮力.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的液體的壓強(qiáng)的計(jì)算和浮力大小的計(jì)算,需要了解液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式:p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意:h 指液體的深度,即某點(diǎn)到液面的距離;浮力的公式為:F= Ggv才能得出正確答案.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2) 該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量工具主要有刻度尺和_________

(3)氣泡上升過(guò)程中,若以氣泡為參照物,玻璃管口的塞子是_________(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的;

(4)為了判斷氣泡是否做勻速直線運(yùn)動(dòng),需要測(cè)量氣泡運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間,為便于測(cè)量,應(yīng)使氣泡在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)得較_____(選填“快”或“慢”).

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