某艘打捞船正在打捞一个沉入海底的实心物体.打捞船将物体以0.5m/s的速度向上匀速提起,从开始打捞到全部出水,钢缆提升物体的功率P随时间t变化的图象如图所示,第80s

发布时间:2020-07-29 03:14:36

某艘打捞船正在打捞一个沉入海底的实心物体.打捞船将物体以0.5m/s的速度向上匀速提起,从开始打捞到全部出水,钢缆提升物体的功率P随时间t变化的图象如图所示,第80s时物体全部出水,海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg.
求:
(1)物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功;
(2)开始打捞时物体上表面受到水的压强;
(3)时间在20s时物体受到的浮力;
(4)被打捞的物体的密度.

网友回答

解:(1)W=Pt=2000W×60s=1.2×105J,
(2)h=s=vt=0.5m/s×60s=30m,
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa;
(3)物体露出水面前钢缆对物体的拉力为:F1===4000N,
物体全部出水后钢缆对物体的拉力为:F2===6000N=G,
物体浸没在水中时受到的浮力为:F浮=G-F1=6000N-4000N=2000N;
(4)物体的体积:v=v排===0.2m3,
物体的密度为:ρ====3×103kg/m3.
答:(1)物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功为1.2×105J;
(2)开始打捞时物体上表面受到水的压强3×105Pa;
(3)时间在20s时物体受到的浮力为2000N;
(4)被打捞的物体的密度为3×103kg/m3.解析分析:(1)当物体上表面刚好到达水面时,钢缆提升物体的功率不变,从图中可以读出时间和功率的大小,根据公式W=Pt可求物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功;(2)已知物体上升的时间和速度,根据公式S=Vt可求上升的距离,根据公式P=ρgh可求开始打捞时物体上表面受到水的压强;(3)根据公式P=FV可求出水以前钢缆的拉力;全部出水后钢缆的拉力等于物体的重力,进一步求出物体所受的浮力;(4)根据浮力公式求出物体的体积;最后利用密度公式求出物体密度的大小.点评:本题考查做功、深度、压强、浮力、密度等的计算,考查的知识点较多,主要考查学生对知识的灵活运用能力,还要学会分析图象,能从题目所给信息中找到有用的数据.
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