Question

【題目】【2015·盤錦市】如圖甲所示，正方體石料在鋼絲繩拉力作用下，從水面上方以恒定不變的速度緩慢下降，直至沒入水中。圖乙是鋼絲繩拉力F隨時間t變化的圖像。（g取10N/Kg,ρ水＝1.0×103Kg/m3）。求：

⑴ 石料全部沒入水中時受到的浮力。

⑵ 石料的體積。

⑶ 石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率。

Answer 1

【答案】⑴1.0×104N；⑵1m3；⑶150W

【解析】

試題分析：⑴由圖像可知：在空氣中受到的拉力F1＝2.5×104N ，浸沒在水中受到的拉力F2＝1.5×104N，

因為勻速下降浸沒水中，石料全部浸沒水中受到的浮力F浮＝F1－F2＝2.5×104N－1.5×104N＝1.0×104N；

⑵根據F浮＝G排＝ρ液V排g，石料的體積V石＝V排＝＝＝1m3；

⑶石料邊長l＝1m，由圖可知200s至300s之間石料下降1m，石料運動的速度V石＝＝＝0.01m/s-

石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率P＝＝＝Fv＝1.5×104N×0.01m/s＝150W。