Question

如图，是用绳子从水中提升重物的情景．若已知物体的质量为250kg、体积为0.1m³，g取10N/kg．求：
（1）物体的重力和物体浸没在水中排开水的重力．
（2）物体浸没在水中所受的浮力和缓慢提升物体时绳子所受的拉力．
（3）凭你的力气无法直接将该物体提出水面．请你运用所学知识提出解决措施，并在图中画出具体措施的示意图．

Answer 1

解：（1）物体的重力：
G=mg=250kg×10N/kg=2500N，
物体浸没在水中排开水的重力：
G_排=m_排g=ρ_水v_排g=ρ_水v_物g=1×10³kg/m³×0.1m³×10N/kg=1000N；
（2）物体浸没在水中所受的浮力：
F_浮=G_排=1000N，
物体所受到的拉力：
F_拉=G-F_浮=2500N-1000N=1500N；
∵力的作用是相互的，
∴提升物体时绳子所受的拉力：
（3）因无法直接将该物体提出水面，为了省力，可以使用动滑轮，如图所示：
答：（1）物体的重力为2500N，物体浸没在水中排开水的重力为1000N；
（2）物体浸没在水中所受的浮力为1000N，提升物体时绳子所受的拉力为1500N；
（3）利用动滑轮，如图所示．
分析：（1）知道物体的质量，利用重力公式求物体的重力；知道物体的体积（浸没时排开水的体积），利用阿基米德原理求排开水的重；
（2）求出了排开水的重，利用阿基米德原理求物体受到水的浮力；在水中，物体受到的浮力加上拉力等于物体重，据此求绳子对物体的拉力，再根据力的作用是相互的求绳子所受到的拉力；
（3）因为动滑轮可以省力，所以用动滑轮来提升物体．
点评：本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、漂浮条件、力的作用是相互的、力的合成、动滑轮的特点的了解与掌握，知识点多、综合性强，属于难题．