Question

（8分）“海寶”是2010年世博會的吉祥物，其形象如圖14所示。在點綴上海街頭的各種“海寶”中，有一座“海寶”（材質均勻、實心）的質量為5.0×10²kg，密度為2.5×10³kg/m³，與水平地面的接觸面積為1m²，那么

（1）當海寶站立時對地面的壓強為多少？
（2）在一次運輸過程中，若該海寶不慎跌落到水中，則海寶受
到的浮力大約是多少？
（3）由于海寶的質量大，要把它撈起需用如圖14所示的滑輪
組裝置，該滑輪組每個滑輪是等重均為10 kg。不計繩重
和摩擦，在海寶未露出水面前，該滑輪組吊起海寶時的
機械效率為多少？

Answer 1

（1）海寶對地的壓強：P=F/S=G/S=5×10²kg×10N/kg/1m² =5×10³Pa--------(2分)
（2）海寶的體積：V=m/ρ=5×10²kg/2.5×10³kg/m³=0.2m^3---------(1分)
浮力的大小：F_浮=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m³=2×10³N---(1分)
（3）繩子F受到的拉力：F=¼（G-F_浮+2G_動）=¼（5×10²×10N-2×10³N+2×10×10N）
="800N" ----------------（2分）
滑輪組拉著海寶上升時的機械效率：
η=W有/W總=（G-F_浮）h/F.4h=(5×10³N-2×10³N)/800N×4=0.9375=93.75%----(2分）

解析