Question

体重为600N的小刚用如图所示的滑轮组匀速提升水中体积为0.01m3的重物A时（重物始终未露出水面），……

体重为600N的小刚用如图所示的滑轮组匀速提升水中体积为0.01m3的重物A时（重物始终未露出水面），他对地面的压强为1*10*10*10*10Pa，已知每只鞋底与地面的接触面积为200cm²，滑轮组的机械效率为80％，g=10N/kg。求：（1）物体A的密度是多少？ （2）将物体全部提出水面后小刚对地面的压力是多少？

Answer 1

1、小明与地面接触面积：S＝200×2＝400cm^2＝0.04m^2
小明对地的压力为：
P＝F/S，F＝PS＝10000×0.04＝400N
所以，小明对滑轮的拉力为：
F拉＝G－F＝mg－F＝60×10－400＝200N

η＝F物h/F拉s，且：s＝2h
即：η＝F物/2F拉
得：F物＝2F拉×η＝2×200×80％＝320N
且：F物＝G物－F浮＝ρ物gV－ρ水gV
代数得：320＝ρ物×10×0.01－1000×10×0.01
解出：ρ物＝4.2×10^3kg/m^3

2、F拉＝（F物＋G动）/2
解得：G动＝2F拉－F物＝2×200－320＝80N
当物体露出水面时：G物＝ρ物gV＝4200×10×0.01＝420N
拉力：F'＝（G＋G动）/2＝（420＋80）/2＝250N
对地面压力：F压＝G人－F‘＝60×10－250＝350N