Question

据报道，我市某水库库底是一座旧城遗址，目前正在进行试探性发掘和打捞。某次试探性打捞作业时，用绳子将实心物体从水面下12m深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程所用时间为42s，拉力F做功的功率为90W。当物体被拉到有4/5的体积露出水面时，让其静止，此时绳子的拉力F＇=520N。不计绳子的重力和水的阻力。（水的密度r₀=1.0×10³kg / m³, g="10N/kg" )
求：(l）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中，物体匀速运动的速度v；
(2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F ;
(3）物体浸没在水中时所受的浮力F_浮;
(4）物体的密度r_物。

Answer 1

解：⑴  v＝s/t＝（12-1.5）/42＝0.25m/s
⑵ ∵P＝Fv
∴F＝P/v＝90/0.25＝360N
⑶  4/5的体积露出水面时，绳子的拉力由360N增大到520N，拉力增大了160N，
即物体4/5的体积浸入水中受到的浮力为160N，故物体浸没在水中时所受的浮力F_浮为：
F_浮＝（520N-360N）/0.8＝200N
⑷ 物体浸没在水中时所受的浮力F_浮＝200N
∴V_物＝V_排＝F_浮/ρ_水g＝200/（1×10³×10）＝0.02m³
G＝360+200＝560N
m＝G/g＝560/10＝56kg
ρ＝m/V＝56kg /0.02m³＝2.8×10³ kg / m³

解析