Question

（7分）如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h．现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：

（1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少N？
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N？
（3）物体的密度是多少kg/m³
（4）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa？

Answer 1

（1）；（2）；（3）3×10³kg/m³；（4）3×10⁴Pa

试题分析：（1）物体的体积为，浸没在水中时，，则根据阿基米德原理，它露出水面前受到的浮力为：
（2）由图乙可知，物体的重力，所以露出水面前，绳子的拉力为：
；
（3）物体的密度为：；
（4）从图乙可知，物体由刚露出水面至完全露出水面共用时10s，通过了1m的距离，所以物体上升的速度为：；由于物体一直做匀速直线运动，所以；物体上表面受到水的压强为：。