例：如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%（不计物体的高度、绳重和摩擦，ρ物＝7.6×10kg/m，g取10N/kg，ρ海水取1.0×10kg/m）。
求：
（1）物体浸没在海水中受到的浮力；
（2）物体在海底时的深度；
（3）物体在海底时受到海水的压强；
（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积）
分析】（1）要求物体浸没在海水中受到的浮力，利用阿基米德原理求在海水中受到的浮力；F浮=G排=ρ海水gv排=ρ海水gv物（因为物体浸没在海水中，所以物体排开海水的体积等于物体的体积）
（2）要求物体在海底时的深度，没有有关压强的已知条件，没有办法求出深度；但是有速度和时间的有关条件，那我们通过速度公式求物体在海底的深度h, 由图知，n＝5，物体升高速度等于绳子自由端移动速度的1/5，而绳子自由端的速度已知，移动时间已知，所以可求出
（3）利用p＝ρgh,只需求出(2)中的深度代入公式中，求出物体在海底时受到海水的压强；
（4）滑轮组的机械效率η=W有/W总＝G/G+G动；利用G＝mg＝ρgV求物体重力；那我们还要求出G动，设物体在水中电动机的功率为P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，P1＝F1v1；F1＝G+G动-F浮；物体在离开水面后电动机的功率为P2，钢丝绳自由端的拉力为F2，P2＝F2v2；F2=G+G动，而物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%，据此求P1、P2的大小关系；物体的重力和浮力根前的可求出，我们现在只需求出动滑轮的重力即可
解：（1）因为物体浸没在海水中，所以F浮=G排=ρ海水gv排=ρ海水gv物＝1.0×10kg/m3×10N/kg×0.1m3=1.0×10N
(2)由图知，n=5,物体升高的速度为绳子自由端的1/5，
所以v物＝1/5v=1/5×0.5m/s=0.1m/s
因为物体从海底到露出水面的时间为5min,所以h=v物*t=0.1m/s×5×60s=30m
(3) 物体在海底时受到海水的压强：p＝ρ海水gh＝1.0×10kg/m3×10N/kg×30m=3×105pa
(4)物体的重力G＝mg=ρ物gv物＝7.6×10kg/m×10N/kg×0.1m=7.6×10N
设物体在水中时电动机的功率为P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，F1=1/n(G+G动－F浮），P1＝F1v1＝1/n（G+G动－F浮）V1=1/5(G+G动-1.0×10)V1
物体在离开水面后电动机的功率为P2，钢丝绳自由端的拉力为F2，F2=1/n(G+G动) ，P2＝F2v2=1/n(G+G动) V2 =1/5(G+G动) V2
又因为P2比P1增大了12%，所以有P1(1+12%)=P2
即有1/5(G+G动-1.0×10N)V1（1+12%）＝1/5(G+G动) V2
所以1/5（7.6×10N+G动-1.0×10N）×0.5m/s×（1+12%）=1/5(7.6×10N+G动)×0.49m/s，求得G动＝400N
η=W有/W总＝(G-F浮)/(G+G动－F浮)=(7.6×10N-1.0×10N)=(7.6×10N+400N-1.0×10N)=×100%≈94.3%。
答：（1）物体浸没在海水中受到的浮力为1000N；
（2）物体在海底时的深度为30m；
（3）物体在海底时受到海水的压强为3×105Pa；
（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率为94.3%。
