Question

【题目】图（甲）所示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时牵引力的功率P随时间t的变化图象，设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的重力和滑轮的摩擦，g取10N/㎏．物体在水中时，汽车的牵引力功率为_____W，物体的重力为_______N，物体的体积为____________m3

Answer 1

【答案】700 4000 0．05

【解析】

试题分析：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=G/g＝4000N/10N/kg=400kg，由图象可知，在水中时，汽车的牵引力功率为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

F1 =P1/V1=700W/0．2m/s=3500N，F浮 =G-F1 =F 3 -F1 =4000N-3500N=500N，F浮 =ρ水 gV排 =ρ水 gV物 ，

V物 =F浮/ρ水g＝500N/1×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m =0．05m。