Question

【题目】如图所示是用起重机打捞水中物体的示意图。吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总重300kg，绳重及摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103 kg，体积为0.8m3的物体匀速提起，（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/ kg）。若起重机打捞水中物体的过程中，物体完全浸没在水中，求：

（1）物体受到的浮力；

（2）拉力F的大小；

（3）浸没在水中的物体上升1m，拉力F做的功。

Answer 1

【答案】（1）0.8×104N（2）0.5×104 N（3）1.5×104 J

【解析】

(1)．物体完全浸没在水中时受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3=8000N，

(2)．拉物体的绳子所受的拉力：

F拉=GF浮=mgF浮=2×103kg×10N/kg8000N=1.2×104N，

由图可知，n=3，

绳重及摩擦不计时，钢丝绳拉力F的大小：

F=(F拉+G动)=(F拉+m动g)=×(1.2×104N+300kg×10N/kg)=5000N;

（3）．浸没在水中的物体上升h=1m，绳子移动的距离为：

s=3h=31m=3m,

拉力F做的功:

W=Fs=5000N3m=1.5×104 J

答：(1)物体受到的浮力为8000N；

(2)拉力F的大小为5000N；

(3) 浸没在水中的物体上升1m，拉力F做的功为1.5×104 J.