【題目】圖甲是建造長江大橋是使用起吊裝置(圖中未畫出)的鋼纜繩拉著實(shí)心圓柱體A距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降,在下降到江底之前,始終保持0.2m/s的速度不變。圖乙是A下降到江底之前鋼纜繩對(duì)A的拉力F的隨時(shí)間t變化的圖像(取江水的密度為ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:

(1)圓柱體A下降過程中,重力的功率;

(2)圓柱體A的密度;

(3)當(dāng)圓柱體A下降到江(江底視為水平),卸下鋼纜繩后,圓柱體A對(duì)江底的壓力和壓強(qiáng)。

【答案】(1)6×103W; (2)1.5×103kg/m3; (3)1×104N 5×103Pa

【解析】

試題分析:(1)圓柱體A的江面上勻速下降過程中,拉力F1=G=mg=3×104N,重力的功率為P=mgv=3×104N×0.2m/s=6×103W;

(2)圓柱體浸沒在水中后,拉力F2=1×104N,此時(shí)F2+F=mgF=ρgV=3×104N-1×104N=2×104N,因?yàn)榻䴖]時(shí) ,所以圓柱體的密度ρ=1.5×103kg/m3

(3)圓柱體高為h,由乙可知A的下表面接觸江面到剛好浸沒的時(shí)間t=5s,所以h=vt=0.2m/s×5s=1m;A的底面積為S=V/h,A落入江底后壓力F等于支持力F,對(duì)A有:F+F=mg,F=G-F=3×104N-2×104N=1×104N,壓強(qiáng)p=F/S=1×104N/2m3=5×103Pa。

練習(xí)冊系列答案
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C. 將木塊緩慢下壓至浸沒的過程中,木塊受到的浮力不變

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(1)物體A受到的浮力;

(2)物體A的密度;

(3)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。

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