初中物理难题

Question

石块在水底
绳子自由锻能承受最大压力为1.7*10的四次方牛
滑轮组总重5*10的三次方牛
需要吊起的石块的密度是2.5*10的三次方Kg/立方米
求最多能吊起多重的石块

Answer 1

石块在水底

绳子自由锻能承受最大拉力为1.7*10的四次方牛       

滑轮组总重5*10的三次方牛

需要吊起的石块的密度是2.5*10的三次方Kg/立方米

求最多能吊起多重的石块

解：∵F=（G石-F浮+G动）/n

      ∵没出水前绳子要承担动滑轮（滑轮组总重的一半）、石头重、减去石头所受的浮力

       G动=2.5X10³N

       n=5

     Fæµ®=G石ρ水/ρ石=（G石·1.0X10³kg/m³ï¼‰/2.5X10³kg/m³=2G石/5

     âˆ´17X10³N=（G石-2G石/5+2.5X10³N）/5

    ∴G石=137500N

 ï¼ˆ æ³¨æ˜Žï¼šFæµ®/G石=ρ水gV石/ρ石gV石     âˆ´Fæµ®=G石·ρ水/ρ石）

如果石头始终不出水最多能吊起137500N的石头 

【如果石头要吊上岸此题就太简单，与浮力没有关系F=（G石+G动）/n  G石=82500N。此题叙述有不严谨的地方】

追问

是石头在水中提升，且问一下，这个滑轮组能省多少力，怎么理解滑轮组的省力情况

追答

使用滑轮组后用力F=（G石-F浮+G动）/5 ∴（G石-F浮+G动）=5F
本来不用滑轮组想提起水中的石头就要用（G石-F浮+G动）的力
∴省的力为：（G石-F浮+G动）-F=4F
∴省550000N的力

Answer 2

还是我来算吧

首先这个滑轮组能拉起的最大物重为
F=n*F绳=5*1.7*10^4=8.5*10^4N
在石块未出水前，对石块进行受力分析，重力，滑轮组的拉力、浮力
重力为
G=m石*g
浮力为
F浮=ρ水*g*V石=ρ水*g*m石/ρ石
由在竖直方向上受力平衡得
F+F浮=G
代入数据得
m石≈1.4*10^4kg

Answer 3

能吊起多重的石块

 

是离开水面之前

还是离开水面之后还要吊

 

Answer 4

　　石块在水底，是否和水底紧密结合？要是结合了就不受浮力而是受到水给它的压力和大气给它的压力和，所以需要知道水的深度和石块的形状（受力面的大小）。这样的话根据题中条件就无法计算，所以只能把这道题当成最简单的题来解。
石块和水底没有紧密结合，设石块体积为v。3.4*10^4=5*10^3+2.5*10^3v-ρ水vg.解方程就可以了。但这是在石块不出水面的前提下。

Answer 5

三分之一万七千五百

Answer 6

42