Question

17．如圖某次打撈漂浮于湖面的飛機殘片的場景，已知下列信息：
①甲圖飛機殘片質(zhì)量為100kg；
②用乙圖中所示的滑輪組將其勻速吊起，然后轉(zhuǎn)移到地面上，拉力F=500N；
③轉(zhuǎn)移到地面之后，飛機殘片與地面接觸面積為5m²；
計算過程中�。汉�水的密度為1×10³kg/m³．（g=10N/kg）
求（1）飛機殘片所受浮力；
（2）排開湖水的體積；
（3）滑輪組的機械效率；
（4）飛機殘片對地面的壓強．

Answer 1

分析 （1）飛機殘片漂浮在水面上，所受浮力等于其重力；
（2）根據(jù)F_浮=ρgV_排變形求得排開湖水的體積；
（3）根據(jù)W_有用=Gh求得有用功，利用W_總=Fs可求得總功，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可求得滑輪組的機械效率；
（4）飛機殘片對地面的壓力等于其自身重力，再利用p=$\frac{F}{S}$可求得飛機殘片對地面的壓強．

解答 解：（1）F_浮=G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
（2）由F_浮=ρgV_排可得排開湖水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1000N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.1m³，
（3）W_有用=Gh=mgh=1000N×h；
W_總=Fs=500N×4h，
滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1000N×h}{500N×4h}$×100%=50%；
（4）F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N；S=5m²；
飛機殘片對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1000N}{5{m}^{2}}$=200Pa．
答：（1）飛機殘片所受浮力為1000N；
（2）排開湖水的體積為0.1m³；
（3）滑輪組的機械效率為50%；
（4）飛機殘片對地面的壓強為200Pa．

點評 此題以某次打撈漂浮于湖面的飛機殘片的場景為載體，考查物體浮沉條件的應(yīng)用，壓強的計算，滑輪組的機械效率等多個知識點，是一道綜合性較強的題目．