Question

图20甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，钢缆绳对A的拉力F₁随时间t变化的图像如图20乙所示。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为8×10³N，滑轮组的机械效率为75%，A上升的速度始终为0.1m/s（g取10N/kg，不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）。求：

（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；

（2）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率；

（3）把长方体A按图甲中方式放在水平地面上，它对地面的压强。

Answer 1

解：（1）以长方体A为研究对象，A出水前、完全离开水面后受力分析示意图分别为图甲、图乙。

由题意及图20乙可知： F₁=1.4×10⁴N

                  G_A=2.4×10⁴N

            由图甲：

（2）∵   ∴

∴

（3）由题意及图20乙可知：长方体A从开始到全部露出水面所用时间t=20s，则A的高度