Question

【题目】图甲是修建造码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象。求：

(1)长方体A浸没在水中后受到的浮力；

(2)长方体A的体积；

(3)长方体A的密度。

Answer 1

【答案】(1) 2×104N；(2)；(3) 1.5×103kg∕m3

【解析】

(1)由图乙可知，前10s钢绳的拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，所以拉力与重力是一对平衡力，则

G＝F＝3×104N

10～15s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到完全浸没，由图可知，当A完全浸入水中时，拉力

F′＝1×104N

所以长方体A浸没在水中后受到的浮力

F浮＝GF′＝3×104N1×104N＝2×104N

(2)根据F浮＝ρ水gV排可得，长方体A的体积

(3)长方体A的密度

答：(1)长方体A浸没在水中后受到的浮力2×104N；

(2)长方体A的体积；

(3)长方体A的密度1.5×103kg∕m3。