體重為500N的同學用一根繩子通過*圖所示的滑輪組能夠提起重力為400N的物體A，此時繩子達到最大承受力（若物...

問題詳情：

體重為500N的同學用一根繩子通過*圖所示的滑輪組能夠提起重力為400N的物體A，此時繩子達到最大承受力（若物體再增重繩子將斷裂），不計繩重和摩擦。求：

（1）如*圖所示，將物體A勻速提高2m，對物體做的有用功是多少？

（2）若在（1）中提升物體A時，滑輪組的機械效率為80%，腳與地面的總接觸面積為4×10﹣2m2，則人對地面的壓強是多少？

（3）該同學仍用這根繩子和滑輪，組成如乙圖所示的滑輪組，利用它從水中緩慢勻速地提起一個邊長為0.2m的正方體B（不計水的阻力），當提到B的下表面所受水的壓強為1.5×103Pa時，繩子斷裂，則在繩子斷裂的瞬間，物體B在水中受到的浮力是多少？

（4）正方體B的密度是多少？（計算結果用科學記數法表示，並保留到小數點後一位）

【回答】

（1）800J（2）6250Pa（3）60N（4）8.9×103kg/m3

【解析】

（1）對物體做的有用功： ；

（2）由得拉力做的總功：，

由*圖可知，n＝2，則繩端移動的距離： ，

由 可得繩端的拉力（由題知繩子達到最大承受力）：，

人對地面的壓力：，

人對地面產生的壓強： ；

（3）物體B下表面受到水的壓力：，

由圖乙可知，物體B上表面已經露出水面，根據浮力產生的原因（物體上下表面受到的壓力差）可得，物體B受到的浮力： ；

（4）在*圖中，不計繩重和摩擦，拉力 ，則動滑輪的重力： ，

在圖乙中，n＝3，在繩子斷裂的瞬間，繩端的拉力F仍然為250N，

因拉力，則動滑輪受到向下的拉力：，

根據力的平衡條件可得，物體B所受的重力： ，

物體B的質量：，

物體B的體積： ，

物體B的密度：。

答：（1）如*圖所示，將物體A勻速提高2m，對物體做的有用功是800J；

（2）人對地面的壓強是6250Pa；

（3）在繩子斷裂的瞬間，物體B在水中受到的浮力是60N；

（4）正方體B的密度是8.9×103kg/m3。

知識點：滑輪

題型：計算題