Question

【题目】图是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降时的情景。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的高度；

（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力;

（3）长方体A的密度。

Answer 1

【答案】(1) 1.5m. (2) 2×104N. (3) 1.5×103kg∕m3.

【解析】

(1)．由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间：t=15s10s=5s，

根据v=可得，长方体A的高度：s=vt=0.3m/s×5s=1.5m；

(2)．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，

1015s，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，

所以石料受到的浮力：F浮=GF′=3×104N1×104N=2×104N，

(3)．根据F浮=ρ水gV排可得，A的体积：

V=V排===2m3

所以A的密度：

====1.5×103kg∕m3

答：(1)．长方体A的高度为1.5m.

(2)．长方体A浸没在水中后受到的浮力为2×104N.

(3)．长方体A的密度为1.5×103kg∕m3.