Question

如图所示，重为1600N、底面积为0.25m²的物体平放在深井底．已知物体的密度为1.6×10³kg/m³，g=10N/kg．
则：（1）物体对井底的压强是多少？
（2）若用1000N的拉力通过一个动滑轮就能把物体匀速提上井面，则此滑轮的机械效率是多少？
（3）若不用滑轮而用水将井灌满，则至少用多大的力才能把物体提上到井面？

Answer 1

分析：（1）知道压力（F=G）和受力面积，利用压强公式求解；
（2）知道拉力和物重，知道S=2h，利用机械效率的公式求解；
（3）知道物重可以求物体的质量、体积，当灌满水时求浮力，又因为物体受重力、浮力和拉力，所求最小拉力等于重力减浮力．

解答：解：（1）p=

F

s

=

G

s

=

1600N

0.25m2

=6400Pa，
（2）η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

1600N×h

1000×s

=

1600N

1000N×2

=80%，
（3）∵G=mg=ρ_物Vg，
∴V=

G

ρ物g

=

1600N

1.6×103kg/m3×10N/kg

=0.1m3
∴F_浮=ρ_水gV=1×10³kg/m³×0.1m²×10N/kg=1000N
最小拉力F_小=G-F_浮=1600N-1000N=600N
答：（1）物体对井底的压强是6400Pa；
（2）此滑轮的机械效率是80%；
（3）若不用滑轮而用水将井灌满，则至少用600N的力才能把物体提上到井面．

点评：本题利用了密度公式、重力公式、机械效率公式、浮力公式等，综合性强，属于难题