Question

【題目】圖是修建碼頭時用鋼纜繩拉著實心長方體A沿豎直方向以0.3 m/s的速度勻速下降時的情景。圖乙是A下降到水底之前鋼纜繩對A的拉力F隨時間t變化的圖象。求：

（1）長方體A的高度；

（2）長方體A浸沒在水中后受到的浮力;

（3）長方體A的密度。

Answer 1

【答案】(1) 1.5m. (2) 2×104N. (3) 1.5×103kg∕m3.

【解析】

(1)．由圖乙可知，長方體A從下底面接觸水面到剛好浸沒所用的時間：t=15s10s=5s，

根據v=可得，長方體A的高度：s=vt=0.3m/s×5s=1.5m；

(2)．由圖乙可知，前10s鋼繩的拉力不變，等于物體A的重力，此時物體在水面以上，

所以拉力與重力是一對平衡力,則：G=F=3×104N，

1015s，鋼繩的拉力減小，是物體A從與水面接觸到完全浸沒，

由圖可知,當A完全浸入水中時,拉力F′=1×104N，

所以石料受到的浮力：F浮=GF′=3×104N1×104N=2×104N，

(3)．根據F浮=ρ水gV排可得，A的體積：

V=V排===2m3

所以A的密度：

====1.5×103kg∕m3

答：(1)．長方體A的高度為1.5m.

(2)．長方體A浸沒在水中后受到的浮力為2×104N.

(3)．長方體A的密度為1.5×103kg∕m3.