Question

【題目】圖甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖．汽車通過(guò)定滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形重物，在整個(gè)打撈過(guò)程中，汽車以恒定的速度v=0.4m/s 向右運(yùn)動(dòng)．圖乙是此過(guò)程中汽車?yán)瓌?dòng)重物的功率P隨時(shí)間t變化的圖象．設(shè)t=0時(shí)汽車開(kāi)始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg．求：

（1）圓柱形重物的質(zhì)量____________；

（2）圓柱形重物的密度___________；

（3）打撈前，圓柱形重物上表面所受的水的壓力．畫(huà)出重物上升時(shí)的受力示意圖．

（__________）

Answer 1

【答案】（1）200kg；（2）8×103kg/m3；（3）1250N．

【解析】

（1）根據(jù)知，當(dāng)速度一定時(shí)，功率越大，拉力越大，結(jié)合圖乙在，CD段功率最大，且不變，說(shuō)明物體已經(jīng)離開(kāi)水面，此時(shí)的拉力等于物體的重。

所以物體的重為：

物體的質(zhì)量為：；

（2）在AB段受到的最小拉力為：

最大與最小的拉力差即為浸沒(méi)時(shí)受到的浮力，所以浮力為：

根據(jù)得物體的體積為：

物體的密度為：

；

（3）由乙圖知，經(jīng)過(guò)50s開(kāi)始露出水面，又經(jīng)過(guò)10s離開(kāi)水面，所以圓柱體的高為：

圓柱體的底面積為：

打撈前，圓柱形重物上表面的深度為：

打撈前，圓柱形重物上表面受到的壓強(qiáng)為：

打撈前，圓柱形重物上表面受到的壓力為：

；

重物上升時(shí)，受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力和拉力的作用，三個(gè)力平衡，作用點(diǎn)都畫(huà)在重心上，如圖：