分析 ①露出水面后繩子的拉力就等于物體的重力;根據(jù)公式m=Gg可求物體的質量;
②露出前后繩子兩次拉力之差,就是物體所受的浮力,根據(jù)浮力公式求出體積的大;根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$計算算密度;
③先根據(jù)打撈開始到物體出水所用的時間和速度求出打撈前物體上表面的深度,由p=ρgh求出壓強.
再由重物出水所用的時間和速度求出圓柱體的高度,由V=Sh變形求出圓柱體的底面積,再由F=pS求出壓力.
解答 解:
①由圖可知:整個物體打撈過程分為三個階段.
第一階段,將重物從水底拉上表面剛好接觸水面這一過程,G 不變,F(xiàn)浮不變,F(xiàn)1不變.且有G=F浮+F1
第二階段,將重物拉出水面過程,這一過程,F(xiàn)浮變小直到為0,拉力F越來越大,對應圖BC段.
第三階段,重物剛好全部拉出水面,以后繼續(xù)向上拉的過程,這一過程G不變,拉力F 3與重力G相等,對應圖CD段.
因為G=F 3=4000N,所以m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4000N}{10N/kg}$=400kg.
②圓柱體重物浸沒時受到浮力:F浮=G-F1=F3-F1=4000N-3500N=500N,
由F浮=ρ水gV排=ρ水gV物可得圓柱體重物體積:
V物=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{500N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10-2m3,
所以:ρ物=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{400kg}{5×1{0}^{-2}{m}^{3}}$=8×103kg/m3;
③由圖BC段可知,打撈的重物從上表面接觸到水面到剛好整個物體露出水面,所需時間t=60s-50s=10s,
上升的速度為0.2m/s,所以物體升高h=10s×0.2m/s=2m,
所以物體上下表面積S=$\frac{{V}_{物}}{h}$=$\frac{5×1{0}^{-2}{m}^{3}}{2m}$=2.5×10-2m2,
原來物體上表面距離水面的高度h1=vt=0.2m/s×50s=10m,
F壓=pS=ρ水gh1S=1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2=2.5×103N.
故答案為:①圓柱體重物的質量是400kg;
②圓柱體重物的密度是8×103kg/m3;
③打撈前,圓柱體重物上表面受到水的壓力是2.5×103N.
點評 本題綜合性比較強,考查內容比較多,包括功率公式、阿基米德原理、壓強計算等.此題的關鍵是要看懂圖象,從中找出對解題有用的信息.
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 投出去的鉛球落地前,只受重力和推力的作用 | |
B. | 兩個力的三要素完全相同,這兩個力一定是平衡力 | |
C. | 物體在平衡力的作用下,其運動狀態(tài)保持不變 | |
D. | 某物體從滑梯上滑下的過程中,其機械能減小,慣性增大 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 參照物必須選地面上的物體 | |
B. | 參照物必須選地面上靜止的物體 | |
C. | 參照物必須選獨一無二的物體 | |
D. | 參照物可以任意選擇.如果白云第二天仍在原來的位置,則乙也可以找到食物 |
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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