Question

【題目】圖（甲）所示是使用汽車打撈水下重物的示意圖，汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v=0．2m/s向右運動．圖（乙）是此過程中汽車拉動重物時牽引力的功率P隨時間t的變化圖象，設(shè)t=0時汽車開始提升重物，忽略水的重力和滑輪的摩擦，g取10N/㎏．物體在水中時，汽車的牽引力功率為_____W，物體的重力為_______N，物體的體積為____________m3

Answer 1

【答案】700 4000 0．05

【解析】

試題分析：整個物體打撈過程分為三個階段：

第一階段，將重物從水底拉上表面剛好接觸水面這一過程，G 不變，F浮 不變，F1 不變．且有G=F浮 +F1；

第二階段，將重物拉出水面過程，這一過程，F浮 變小直到為0，拉力F越來越大，對應(yīng)圖BC段；

第三階段，重物剛好全部拉出水面，以后繼續(xù)向上拉的過程，這一過程G不變，拉力F 3 與重力G相等，對應(yīng)圖CD段，G=F3因為G=F 3 =4000N，所以m=G/g＝4000N/10N/kg=400kg，由圖象可知，在水中時，汽車的牽引力功率為700W；速度為0．2m/s，根據(jù)P=W/t=Fv可求出汽車在AB段對物體的拉力為

F1 =P1/V1=700W/0．2m/s=3500N，F浮 =G-F1 =F 3 -F1 =4000N-3500N=500N，F浮 =ρ水 gV排 =ρ水 gV物 ，

V物 =F浮/ρ水g＝500N/1×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m =0．05m。