（2019·畢節）如圖是某科技小組設計的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖，每個滑輪重為100N，均勻實心金屬塊...

問題詳情：

（2019·畢節）如圖是某科技小組設計的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖，每個滑輪重為100N，均勻實心金屬塊的密度為8×103kg/m3，金屬塊的質量為80kg。繩重和摩擦、滑輪與軸及槓桿支點處的摩擦、水對金屬塊的阻力均忽略不計，金屬塊一直勻速上升。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）在金屬塊還未露出水面時，求此時金屬塊所受到的浮力；

（2）在金屬塊未露出水面時，求人的拉力F；

（3）金屬塊在水中勻速上升2m，且金屬塊未露出水面時，求人的拉力所做的功。

【回答】

（1）100N（2）400N（3）1600J。

【解析】

（1）因為金屬塊浸沒水中，所以金屬塊排開水的體積：

V排＝VA＝＝＝0.01m3；

金屬塊所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N；

（2）由圖知，使用的滑輪組n＝2，在金屬塊未露出水面時，

繩重和摩擦、滑輪與軸及槓桿支點處的摩擦、水對金屬塊的阻力均忽略不計，

人的拉力：F＝（GA－F浮+G動）＝×（80kg×10N/kg－100N+100N）＝400N；

（3）拉力端移動距離s＝2h＝2×2m＝4m，

人的拉力所做的功：W＝Fs＝400N×4m＝1600J。

知識點：物體的浮沉條件及應用

題型：計算題