Question

9．如圖，小明用滑輪組提升水中物體A，當物體A完全在水面下被勻速提升的過程中，物體A重640N，物體A所受浮力為80N，小明對繩子豎直向下的拉力為F₁，水平地面對小明的支持力為N₁．已知A受到的拉力為F_A，動滑輪所受重力為120N，小明所受重力為600N，（不計繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力），求：
（1）拉力F₁
（2）支持力N₁
（3）若物體A被完全提升出水面，求小明對繩子豎直向下的拉力為F₂，水平地面對小明的支持力為N₂分別多大？

Answer 1

分析 （1）知道物體A受到的浮力，物體A重，利用重力公式求其質量．由圖可知重物由兩端繩子承擔，小明對繩子豎直向下的拉力等于$\frac{1}{2}$（G_總-F_浮）；
（2）對小明進行受力分析，他處于平衡狀態(tài)，受向下的重力、向上的支持力和拉力，則小明對繩子豎直向下的拉力等于繩子對小明向上的拉力，小明對地面的壓力等于其重力減去繩子對小明的拉力，小明所受支持力與他對地面壓力是相互作用力，大小相等，可求支持力大�。�
（3）物體A被完全提升出水面，利用F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求拉力F₂，利用（2）中分析求N₂大�。�

解答 解：
（1）由題可知，物體A所受浮力F_浮=80N，所受重力G=640N，
不計繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力，則繩端的拉力：
F₁=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動-F_浮）=$\frac{1}{2}$（640N+120N-80N）=340N；
（2）小明所受支持力：N₁=G-F₁=600N-340N=260N；
（3）物體A被完全提升出水面，小明對繩子豎直向下的拉力為：
F₂=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）=$\frac{1}{2}$（640N+120N）=380N；
水平地面對小明的支持力：N₂=G-F₂=600N-380N=220N．
答：（1）拉力F₁為340N；
（2）支持力N₁等于260N；
（3）若物體A被完全提升出水面，求小明對繩子豎直向下的拉力為F₂是380N；水平地面對小明的支持力為N₂為220N．

點評 本題考查了學生對滑輪組拉力計算公式的掌握和運用，涉及到對物體的受力分析，知識點多、綜合性強，屬于難題．