如圖所示,是使用汽車從湖水中打撈重物的示意圖.汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恆...
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問題詳情:
如圖所示,是使用汽車從湖水中打撈重物的示意圖.汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恆定的速度v=0.2m/s向右運動.圖乙是此過程中汽車拉動重物的拉力F隨時間t變化的圖象.設t=0 時汽車開始提升重物,忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)重物露出水面前,汽車拉重物的功率;
(2)圓柱形重物的密度;
(3)水對湖底的壓強(整個過程中,湖水深度不變).
【回答】
(1)700W;(2)8×103kg/m3;(3)1.2×105Pa.
【詳解】
(1)根據題意及圖象乙,重物重力G=4000N,質量;重物露出水面前,汽車的拉力F=3500N;則: ;
所以重物露出水面前,汽車拉重物的功率為700W;
(2)物體所受的浮力 ;
物體的體積 ;
圓柱形重物的密度 ;
答:圓柱形重物的密度為8×103kg/m3;
(3)圓柱體上升到上底面與水面相平時,圓柱體下底面距河底的高度為:
;
圓柱體從上底面與水面相平上升到下底面與水面相平時,上升的距離恰好等於圓柱體的高.
;
河水的深度為: ;
水對湖底的壓強 .
答:水對湖底的壓強為1.2×105Pa.
【點睛】
(1)從圖象上可以看出物體浸沒水中時拉力的大小,根據公式可求重物露出水面前,汽車拉重物的功率;露出水面後繩子的拉力就等於物體的重力;根據公式可求物體的質量;
(2)繩子兩次拉力之差,就是物體所受的浮力,根據浮力公式求出體積的大小;根據公式求出物體密度的大小;
(3)圓柱體上升到上底面與水面相平時,根據公式可求圓柱體下底面距河底的高度;圓柱體從上底面與水面相平上升到下底面與水面相平時,升的距離恰好等於圓柱體的高;最後利用液體壓強公式求出水對湖底的壓強.
知識點:功率
題型:計算題