Question

如圖1所示，某橋梁工程部門在一次工程作業(yè)中，利用汽車將重為G，高為h₀的柱形實心鐵塊，從水深為h₁的河底豎直打撈上來。汽車速度為υ，且保持恒定。水的密度為ρ₀，鐵的密度為ρ₁。不計滑輪的摩擦和繩重，不考慮水的阻力和物體排開水的體積對水面高度的影響。請完成下列有關(guān)分析和計算。
（1）鐵塊上升過程中所受浮力的最大值；
（2）推導(dǎo)出自鐵塊上表面與水面相平升至整體剛露出水面的過程中，繩子的拉力隨時間變化的關(guān)系式（從鐵塊上表面與水面相平時開始計時）
（3）在圖2中，定性畫出鐵塊自河底升至滑輪處的過程中，繩子拉力的功率P隨鐵塊上升高度h變化關(guān)系的圖象。

圖1                                       圖2

Answer 1

解：
（1）由題意可知，鐵塊在未打撈出水面前，鐵塊受到的浮力最大

（2）

（3）