如图甲是使用汽车打捞
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解决时间 2021-03-06 21:51
- 提问者网友:孤山下
- 2021-03-05 23:25
如图甲是使用汽车打捞
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- 五星知识达人网友:骨子里都是戏
- 2021-03-06 00:42
问题一:如图甲所示,是使用汽车打捞打捞水下重物的示意图.汽车通过滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程 (1)t1=40s时,由图乙可知,汽车拉动重物的功率P=700W;(2)t2=60s时,汽车拉动重物的功率P′=800W,由P=Fv,可求出F′=P′V=800W0.2m/s=4000N;(3)由图乙可知,t=60s后汽车拉动重物的功率保持P′=800W不变,即汽车拉重物的力F′=4000N也保持不变,也就是说重物在t2=60s时刚好完全拉出水面,这时汽车的拉力等于圆柱体的重力G,即F′=G=4000N; 在t=50s前,圆柱体浸没于水下,汽车拉动圆柱体所用的拉力:F=PV=700W0.2m/s=3500N.t=50s前,重物所受浮力:F浮=G-F=4000N-3500N=500N 根据 F浮=ρ液gV排=ρ液gV物G物=ρ物gV物有:F浮G物=ρ水gV物ρ物gV物=500N4000N=1.0×103kg/m3ρ物ρ物=8×103kg/m3; (4)t1=50s内,圆柱体上升距离:S=vt1=0.2m/s×50s=10m; t2=60s内,圆柱体上升距离:S′=vt2=0.2m/s×60s=12m;圆柱体高:h=S′-S=12m-10m=2 m圆柱体的体积可根据:F浮=ρ液gV排=ρ液gV物求出V物=F浮ρ液g=500N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m3圆柱体的横截面积:S=V物h=5×10-2m32m=2.5×10-2m2 打捞前,物体上表面距液面的距离 h′=S=10m打捞前,圆柱体上表面所受水的压力:F压=PS=ρ液gh′S=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2=2.5×103N.答:(1)t1=40s时,汽车拉动重物的功率为700W;(2)t2=60s时,汽车拉动重物的拉力为4000N;(3)圆柱形重物的密度是8×103kg/m3;(4)打捞前,圆柱形重物上表面所受水的压力为2.5×103N.问题二:(2012?枣庄)如图甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整 (1)由乙图可知,物体出水后汽车拉动重物的功率为800W,∵P=Wt=Fst=Fv,∴则汽车对重物的拉力:F=Pv=800W0.2m/s=4000N,∵物体匀速上升,∴物体的重力G=F=4000N,圆柱形重物的质量:m=Gg=4000N10N/kg=400kg;(2)由乙图可知,物体浸没时汽车拉动重物的功率为700W,∵P=Wt=Fst=Fv,∴则汽车对重物的拉力:F′=P′v=700W0.2m/s=3500N,物体受到的浮力:F浮=G-F′=4000N-3500N=500N,∵F浮=ρgV排,∴物体的体积:V=V排=F浮ρg=500N1×103kg/m3×10N/kg=0.05m3,物体的密度:ρ=mV=400kg0.05m3=8.0×103kg/m3.故答案为:8.0×103.问题三:如图甲是用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒 (1)过小汽车的重心,沿重力的方向竖直向下表示出重力的方向,并标出符号G,如下图所示:(2)由CD段可知G物=FCD=PCDv=700W0.2m/s=3500N,由AB段可知G物-F浮=PABv=600W0.2m/s=3000N,即F浮=500N,∵物体全部浸没,∴V排=V物=F浮ρ水g=500N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m3,ρ物=m物V物=G物gV物=3500N10N/kg×5×10?2m3=7000kg/m3,(3)由BC段可知,物体高h物=V?tBC=0.2m/s×10s=2m,物体的横截面积s物=V物h物=5×10?2m32m=2.5×10-2m2,t=30s时,物体上表面的深度h=0.2m/s×(50s-30s)=4m,重物上表面受到水的压力F=ps=ρghs=103kg/m3×10N/kg×4m×2.5×10-2m2=1000N.答:(1)重力示意图如下:(2)圆柱形重物的密度为7000kg/m3.(3)t=30s时,圆柱形重物上表面受到水的压力为1000N.问题四:图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以 (1)由图可知:汽车在AB段的功率为P1=700W.速度为0.2m/s,根据P=Wt=FV可求出汽车在AB段对物体的拉力为F 1=P1V1=700W0.2m/s=3500N同理,汽车在CD段对物体的拉力为.F2=P2V2=800w0.2m/s=4000N.整个物体打捞过程分为三个阶段.第一阶段,将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程,G 不变,F浮不变,F1不变.且有G=F浮+F1第二阶段,将重物拉出水面过程,这一过程,F浮变小直到为0,拉力F越来越大,对应图BC段.第三阶段,重物刚好全部拉出水面,以后继续向上拉的过程,这一过程G不变,拉力F 3与重力G相等,对应图CD段.G=F3因为G=F 3=4000N,所以m=Gg=4000N10N/kg=400kg.(2)F浮=G-F1=F 3-F1=4000N-3500N=500N,F浮=ρ水gV排=ρ水gV物,V物=F浮ρ水g=500N1×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m3,ρ物=mv=400kg5×10?2 m3=8×103kg/m3,(3)由图BC段可知,打捞的重物从上表面接触到水面到刚好整个物体露出水面,所需时间t=60s-50s=10s,上升的速度为0.2m/s,所以物体升高h=10s×0.2m/s=2m,所以物体上下表面积S=vh=5×10?2m32m=2.5×10-2m2,原来物体上表面距离水面的高度h1=vt=0.2m/s×50s=10mF压=PS=ρ水gh1S=1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2=2.5×103N.故答案为:(1)400kg;(2)8×103kg/m3;(3)2.5×103N.问题五:(2012?南开区一模)如图甲是用汽车打捞水下物体的示意图.汽车在通过滑轮牵引水下一个圆柱形的重物A.在 ①由乙图可知,物体出水后汽车拉动重物的功率为P2,则汽车对重物的拉力:F=P2v0,∵物体匀速上升,∴物体的重力G=F=P2v0,②圆柱形重物的质量:m=Gg=P2v0g;③由甲图可知,物体浸没时汽车拉动重物的功率为P1,则汽车对重物的拉力:F′=P1v0,物体受到的浮力:F浮=G-F′=P2v0-P1v0=P2?P1v0 物体的体积:V=V排=F浮ρ水g=P2?P1v0ρ水g=P2?P1ρ水v0g,物体的密度:ρ物=mV=P2v0gP2?P1ρ水v0g=P2P2?P1?ρ水.答:圆柱形重物的重力为P2v0;质量为P2v0g;密度为P2P2?P1?ρ水.问题六:如图所示是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以恒定的速度向右运动,不 C 根据公式F 浮 =ρ 水 gV 排 ,物体在未到达液面时浮力不变,拉力不变;物体开始露出液面时,浮力变小,拉力变大;物体完全露出液面时只受拉力;根据P=FV,功率相等时,拉力先较小且不变,所以速度先较大且不变;物体开始露出水面时,拉力逐渐变大,速度逐渐变小;当完全露出水面后,拉力较大且不变,所以速度较小且不变.故选D.
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