Question

【题目】工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：

（1）该物件的质量是多少？

（2）物件浸没在水中时，受到的浮力为多大？

（3）物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为多少？

Answer 1

【答案】（1）250kg；（2）1250N；（3）5×103Pa

【解析】

（1）由图乙可知，h=5.5m时，拉力达到最大且不再变化，说明物件完全露出水面，则；

物件的质量为：；

（2）由图知，底面距离水底的高度h达到5m以前，拉力不变，说明物体浸没，则浸没时浮力为：

；

（3）由图乙可知，高度h达到5m时开始露出水面，达到5.5m时离开水面，所以正方体物件的边长为：，则物体下表面的深度为0.5m；

所以物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为：

。