题目内容

(8分)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。

 

(1)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)该物体浸没在水中时所受的浮力为50N

【解析】

试题分析:(1)由图象得物体浸没在水中时间t=50s,此时拉力F=350N

由得h=s=vt=0.2m/s×50s=10m

在此过程中拉力所做的功W=Fs=Fh=350N×10m=3500J

(2)分析图象可得:第60s物体开始离开水面,此时物体受到重力和拉力的作用,处于平衡状态

此时G=F/=400N,物体浸没在水中时所受的浮力F浮=G-F=400N-350N=50N

答:(1)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)该物体浸没在水中时所受的浮力为50N。

考点: 速度、功、和浮力的计算

 

练习册系列答案
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(9分)小宇和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程(g=10N/kg):

(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小宇使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象(如图乙),根据图象回答下列问题:

①物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与 (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.物体A浸没在水中后,所受的浮力为 N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”).

②物体A的密度为 kg/m3.

③物体A下表面所受液体压强P与其浸入水中深度h的关系图象应该是丙图中的 .

(2)小宇和同学们采用如下方法测量B液体的密度,请你将实验数据补充完整;

①用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g;

②将B液体倒入量筒中一部分,读出体积为10mL;

③测量烧杯和剩余B液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁,

质量为 g,则B液体的密度为 g/cm3.

(3)小宇将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中,此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关.

 

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