Question

图a是用汽车打捞水下物体的示意图．汽车在通过滑轮牵引水下一个圆柱形的重物．在整个打捞过程中．汽车以v＝0.4 m/s的速度匀速向右移动．图b是此过程中汽车移动重物时的功率P随时间t变化的图像(设t＝0时汽车开始提升重物．忽略水的阻力和滑轮的摩擦．g取10 N/kg)

求：(1)圆柱形重物的质量．

(2)圆柱形重物的密度．

(3)打捞前圆柱形重物上表面所受的水的压力？

Answer 1

答案：
解析：

(1)由图可知：汽车在AB段的功率为P1＝700 W．速度为0.4 m/s，根据可求出汽车在AB段对物体的拉力为 　　同理，汽车在CD段对物体的拉力为 　　取物体为研究对象，在AB段物体受重力G、浮力F浮、拉力F1三个力的作用，因物体匀速上升，所以　① 　　物体在CD段受两个力的作用，故G＝F2＝2000 N　② 　　所以，重物的质量为 　　(2)由①和②式可解出 　　因为，所以圆柱形物体的密度为 　　 　　(3)根据图可知，重物上升20 s后开始出水，所以打捞前圆柱体上表面距水面的深度为h＝Vt＝0.4 m/s×20 s＝8 m，重物出水所用的时间为5 s，所以圆柱体的高度0.4 m/s×5 s＝2 m．． 　　打捞前物体上表面所受水的压强为． 　　因圆柱体的底面积为，所以圆柱体上表面在打捞前受到水的压力为