Question

下圖是建造大橋時所用的起吊裝置示意圖，使用電動機和滑輪組（圖中未畫出）將實心長方體A從江底沿豎直方向勻速吊起，圖乙是鋼纜繩對A的拉力F₁隨時間t變化的圖像。A完全離開水面后，電動機對繩的拉力F大小為6.25×10³N，滑輪組的機械效率為80%。已知A的重力2×10⁴ N，A上升的速度始終為0.1m/s。（不計鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重，不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響）求：

（1）長方體A未露出水面時受到的浮力；
（2）長方體A的密度；

（3）長方體A完全離開水面后，在上升過程中F的功率。
（4）把長方體A按圖21甲中的擺放方式放在岸邊的水平地面上，它對地面的壓強。

Answer 1

（1）1×10⁴N；（2）2×10³kg/m³；（3）2500W；（4）把長方體A按圖甲中的擺放方式放在岸邊的水平地面上，它對地面的壓強為4×10⁴Pa

【解析】

試題分析： 先根據(jù)圖象讀出物體A的重力和未露出水面時受到的拉力，然后根據(jù)稱重法即可求出長方體A未露出水面時受到的浮力；先根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出A的體積，然后根據(jù)G=mg求出A的質(zhì)量，最后根據(jù)密度公式求出A的密度；先根據(jù)機械效率的變形公式求出提升物體繩子的條數(shù)，然后求出F移動的速度，最后根據(jù)P=Fv求出拉力的功率；利用速度公式求出A的高度，進一步求出A的橫截面積，最后利用p=求出A對地面的壓強．

（1）根據(jù)圖乙可知， A未露出水面所受的拉力F₁=1×10⁴N；故A未露出水面時受到的浮力：F_浮=G-F₁=2×10⁴N-1×10⁴N=1×10⁴N；

考點：壓強 浮力 功和功率