(2011?營(yíng)口)物體A為實(shí)心正方體金屬塊,邊長(zhǎng)為10cm,密度為7.9×103 kg/m3,將其浸沒在水中,物體上表面距水面5cm(上表面與水面平行).若不計(jì)繩重和摩擦(g=10N/kg)求:
(1)物體下表面受到水的壓強(qiáng)是多少?
(2)物體受到的浮力是多少?
(3)若實(shí)際所用的拉力F=46N,則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?
分析:(1)已知正方體的邊長(zhǎng)和上表面距水面的距離,可求下表面距離水面的距離,根據(jù)公式P=ρgh可求物體下表面受到水的壓強(qiáng);
(2)物體完全浸沒,排開水的體積等于物體自身的體積,根據(jù)公式FgV可求物體受到的浮力;
(3)根據(jù)公式G=mg=ρVg可求物體的重力,滑輪受到的向下的拉力等于物體的重力與物體所受浮力之差,再利用公式η=
W有用
W
求出機(jī)械效率.
解答:解:(1)h=(5+10)×10-2m=0.15m;
物體下表面受到的壓強(qiáng):
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(2)因?yàn)槲矬w浸沒
所以V=V=(10cm)3=10-3m3
物體受到的浮力:
F=GgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N;
(3)物體受到的重力:
G=mg=ρgV=7.9×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=79N;
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率:
η=
W有用
W
=
G-F
2F
=
79N-10N
2×46N
=75%.
答:(1)物體下表面受到的壓強(qiáng)是1.5×103 Pa.(2)物體受到的浮力是10 N.(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是75%.
點(diǎn)評(píng):本題考查液體壓強(qiáng)、浮力、重力、機(jī)械效率等的計(jì)算,重點(diǎn)是對(duì)物體進(jìn)行受力分析,本題考查知識(shí)點(diǎn)較多,主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的靈活運(yùn)用能力.
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