圖a是用汽車(chē)打撈水下物體的示意圖．汽車(chē)在通過(guò)滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形的重物．在整個(gè)打撈過(guò)程中．汽車(chē)以v＝0.4 m/s的速度勻速向右移動(dòng)．圖b是此過(guò)程中汽車(chē)移動(dòng)重物時(shí)的功率P隨時(shí)間t變化的圖像(設(shè)t＝0時(shí)汽車(chē)開(kāi)始提升重物．忽略水的阻力和滑輪的摩擦．g取10 N/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？

答案：
解析：

　　(1)由圖可知：汽車(chē)在AB段的功率為P1＝700 W．速度為0.4 m/s，根據(jù)可求出汽車(chē)在AB段對(duì)物體的拉力為

　　同理，汽車(chē)在CD段對(duì)物體的拉力為

　　取物體為研究對(duì)象，在AB段物體受重力G、浮力F浮、拉力F1三個(gè)力的作用，因物體勻速上升，所以　①

　　物體在CD段受兩個(gè)力的作用，故G＝F2＝2000 N　②

　　所以，重物的質(zhì)量為

　　(2)由①和②式可解出

　　因?yàn)?IMG style="vertical-align:middle" SRC="http://thumb.zyjl.cn/pic7/pages/31A2/0617/0039/1549ebacdf0c615d20fa21df8e07634e/C/Image38.gif" width=150 height=16>，所以圓柱形物體的密度為

　　

　　(3)根據(jù)圖可知，重物上升20 s后開(kāi)始出水，所以打撈前圓柱體上表面距水面的深度為h＝Vt＝0.4 m/s×20 s＝8 m，重物出水所用的時(shí)間為5 s，所以圓柱體的高度0.4 m/s×5 s＝2 m．．

　　打撈前物體上表面所受水的壓強(qiáng)為．

　　因圓柱體的底面積為，所以圓柱體上表面在打撈前受到水的壓力為


練習(xí)冊(cè)系列答案
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（2013?宜賓）最近，中央電視臺(tái)科教頻道播出了在我市拍攝的“汽車(chē)落水后如何水下逃生”的紀(jì)錄片．紀(jì)錄片中，實(shí)驗(yàn)人員開(kāi)著小車(chē)從高處落入滾滾的岷江，并在門(mén)窗緊閉的車(chē)中，嘗試用不同的方法砸碎車(chē)窗玻璃逃生，驚心動(dòng)魄．為了確保實(shí)驗(yàn)人員的安全，攝制組精心設(shè)計(jì)了緊急救援裝置，用于當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員無(wú)法從車(chē)中逃生時(shí)迅速吊起汽車(chē)．現(xiàn)某課外活動(dòng)小組，照此設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械，模擬緊急救援落水汽車(chē)．實(shí)驗(yàn)中用實(shí)心圓柱體A代替小車(chē)，已知A的體積為0.12m3，質(zhì)量為210kg．（g取10N/kg，設(shè)整個(gè)過(guò)程A均為勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，忽略鋼纜繩重及滑輪摩擦，不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響．）
（1）求A完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）若A完全浸沒(méi)在水中時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為 60%．那么A完全打撈出水面后，岸上鋼繩的拉力F為多大？
（3）若A完全打撈出水面后，以0.5m/s的速度被勻速提升，求岸上鋼繩拉力F的功率．
（4）從A上表面剛出水面到A完全離開(kāi)水面的過(guò)程中，滑輪組機(jī)械效率如何變化？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由．

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（1）求A完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）

（2）若A完全浸沒(méi)在水中時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為 60%．那么A完全打撈出水面后，岸上鋼繩的拉力F為多大？

（3）若A完全打撈出水面后，以0.5m/s的速度被勻速提升，求岸上鋼繩拉力F的功率．

（4）從A上表面剛出水面到A完全離開(kāi)水面的過(guò)程中，滑輪組機(jī)械效率如何變化？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由．

 

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