Question

【題目】如圖甲所示是使用汽車打撈水庫中重物的示意圖，汽車通過定滑輪牽引水下一個質量均勻分布的正方體重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v=0.1m/s向右運動．圖乙是此過程中汽車拉力F跟時間t變化的圖象．設t=0時汽車開始提升重物，忽略的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg．求：

（1）水庫底部受到水的壓強；

（2）重物的密度．

Answer 1

【答案】（1）4×104pa；（2）4.5×103kg/m3

【解析】

（1）由圖乙可知，重物從水底到剛全部離開水面運動的時間t2=40s，則水庫水的深度：h=vt2=0.1m/s×40s=4m，水對水庫底的壓強：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa；

（2）由圖乙可知，重物從剛露出水面到剛全部離開水面運動的時間t1=40s30s=10s，則正方體重物的邊長L=vt1=0.1m/s×10s=1m，重物的體積V=L3=(1m)3=1m3，由圖乙可知，40s后重物全部離開水面，圖中使用的是定滑輪，不計摩擦，則重物的重力G=F拉=4.5×104N，重物的質量：m===4.5×103kg，重物的密度：ρ===4.5×103kg/m3。