Question

利用如图所示的滑轮组竖直向上提升浸没在水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10^-2m³，重力G=790N，ρ_水=1×10³kg/m³，动滑轮重G₀=60N，绳子重力和摩擦不计。请问：

（1）金属物浸没在水中时，受到的浮力是多大？
（2）在金属物浸没时，匀速提升需要的拉力F是多少N？
（3）要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；

Answer 1

（1）100N（2）250N（3）

试题分析：（1）金属块受到的浮力：
F_浮=G_排=ρ_水Vg=1×10³kg/m³×1×10^-2m³×10N/kg=100N        （2分）
（2）由图看出：3段绳子承担下面物体的重
F==250N                                （2分）
（3）接力移动的距离s=3h=3×6m=18m
拉力移动的速度：
接力的功率：           （2分）
点评：考查了浮力计算公式的应用，关键是从图得出3段绳承担物重，注意第三问中拉力的功率不要计算成有用功的功率。