Question

【题目】图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图，在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升．图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象，其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程，提升的高度为h；BC段表示物体出水的过程；CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程．若忽略摩擦力和水的阻力，求：
（1）物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功．
（2）该物体浸没在水中时所受的浮力．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由图象得t=50s，F=350N

由 得h=s=vt=0.2m/s×50s=10m，

W=Fs=Fh=350N×10m=3500J

答：物体浸没在水中时被提升的高度h为10m；在此过程中拉力所做的功为3500J

（2）

解：分析图象可得：F'=400N匀速上升G=F'=400N

F浮=G﹣F=400N﹣350N=50N．

答：该物体浸没在水中时所受的浮力为50N

【解析】（1）已知AB段表示物体浸没在水中时提升的过程，提升的高度为h；由图象得t=50s，利用速度公式变形可求得物体浸没在水中时被提升的高度h，由图象可知F=350N，利用W=Fs可求得在此过程中拉力所做的功．（2）由图象可知，物体的重力为400N，浸没在水中时的拉力为350N，然后利用F浮=G﹣F可求得该物体浸没在水中时所受的浮力．
【考点精析】本题主要考查了浮力大小的计算和功的计算的相关知识点，需要掌握浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正确解答此题．