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密度及其特性
图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动.图乙是此过程中汽车拉动重...
2023-06-18 04:41
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站内问答
/
物理
1714
1
6
这道
初中
物理的题目是:
图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动.图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象,设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)圆柱形重物的质量
(2)圆柱形重物的密度.
(3)打捞前,圆柱形重物上表面所受水的压力.
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看不清?
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付费偷看金额在0.1-10元之间
确定
1条回答
与你七@
1楼-- · 2023-06-18 04:56
这道
初中
物理题的正确答案为:
(1)由图可知:汽车在AB段的功率为P
1
=700W.速度为0.2m/s,根据P=
W
t
=FV可求出汽车在AB段对物体的拉力为
F
1
=
P
1
V
1
=
700W
0.2m/s
=3500N
同理,汽车在CD段对物体的拉力为.F
2
=
P
2
V
2
=
800w
0.2m/s
=4000N.
整个物体打捞过程分为三个阶段.
第一阶段,将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程,G 不变,F
浮
不变,F
1
不变.且有G=F
浮
+F
1
第二阶段,将重物拉出水面过程,这一过程,F
浮
变小直到为0,拉力F越来越大,对应图BC段.
第三阶段,重物刚好全部拉出水面,以后继续向上拉的过程,这一过程G不变,拉力F
3
与重力G相等,对应图CD段.G=F
3
因为G=F
3
=4000N,所以m=
G
g
=
4000N
10N/kg
=400kg.
(2)F
浮
=G-F
1
=F
3
-F
1
=4000N-3500N=500N,
F
浮
=ρ
水
gV
排
=ρ
水
gV
物
,
V
物
=
F
浮
ρ
水
g
=
500N
1×
10
3
kg/
m
3
×10N/kg
=5×10
-2
m
3
,
ρ
物=
m
v
=
400kg
5×
10
-2
m
3
=8×
10
3
kg/
m
3
,
(3)由图BC段可知,打捞的重物从上表面接触到水面到刚好整个物体露出水面,所需时间t=60s-50s=10s,
上升的速度为0.2m/s,所以物体升高h=10s×0.2m/s=2m,
所以物体上下表面积S=
v
h
=
5×
10
-2
m
3
2m
=2.5×10
-2
m
2
,
原来物体上表面距离水面的高度h
1
=vt=0.2m/s×50s=10m
F
压
=PS=ρ
水
gh
1
S=1×10
3
kg/m
3
×10N/kg×10m×2.5×10
-2
m
2
=2.5×10
3
N.
故为:(1)400kg;(2)8×10
3
kg/m
3
;(3)2.5×10
3
N.
解题思路
W
t
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F 1=
同理,汽车在CD段对物体的拉力为.F2=
整个物体打捞过程分为三个阶段.
第一阶段,将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程,G 不变,F浮不变,F1不变.且有G=F浮+F1
第二阶段,将重物拉出水面过程,这一过程,F浮变小直到为0,拉力F越来越大,对应图BC段.
第三阶段,重物刚好全部拉出水面,以后继续向上拉的过程,这一过程G不变,拉力F 3与重力G相等,对应图CD段.G=F3
因为G=F 3=4000N,所以m=
(2)F浮=G-F1=F 3-F1=4000N-3500N=500N,
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物,
V物=
ρ物=
(3)由图BC段可知,打捞的重物从上表面接触到水面到刚好整个物体露出水面,所需时间t=60s-50s=10s,
上升的速度为0.2m/s,所以物体升高h=10s×0.2m/s=2m,
所以物体上下表面积S=
原来物体上表面距离水面的高度h1=vt=0.2m/s×50s=10m
F压=PS=ρ水gh1S=1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2=2.5×103N.
故为:(1)400kg;(2)8×103kg/m3;(3)2.5×103N.
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