如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10﹣2m3,重360N的物体.(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10﹣2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)提起物体时滑轮组的机械效率.
解析:
(1)没有拉绳子时,其压力与工人重力相等。故
F=G=600N
F=
F
=
600N
=2×104Pa
S
3×10﹣2m2
(2)浸没时受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=ρ水gV
=1.0×103 kg/m3×10N/kg×1.2×10-2m3
=120N
(3)设物体上升的高度为h,则
W有用=(G-F浮)h
W总=FS=Fnh=3Fh
η=
W有用
360N-120N
=80%
W总
3×100N
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