Question

【題目】工人師傅利用汽車作為動力，從水中打撈一個正方體物件，繩子通過定滑輪，一端系著物件，另一端拴在汽車上，如圖甲所示。汽車拉著物件勻速上升，已知汽車對繩子的拉力F與物件底面距離水底的高度h的變化關系如圖乙所示。繩子的體積、繩重及摩擦均忽略不計，g取10N/kg。求：

（1）該物件的質量是多少？

（2）物件浸沒在水中時，受到的浮力為多大？

（3）物件上表面恰好到達水面時，下表面受到水的壓強為多少？

Answer 1

【答案】（1）250kg；（2）1250N；（3）5×103Pa

【解析】

（1）由圖乙可知，h=5.5m時，拉力達到最大且不再變化，說明物件完全露出水面，則；

物件的質量為：；

（2）由圖知，底面距離水底的高度h達到5m以前，拉力不變，說明物體浸沒，則浸沒時浮力為：

；

（3）由圖乙可知，高度h達到5m時開始露出水面，達到5.5m時離開水面，所以正方體物件的邊長為：，則物體下表面的深度為0.5m；

所以物件上表面恰好到達水面時，下表面受到水的壓強為：

。