(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.在整个打捞过程中,

(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.在整个打捞过程中,汽车以v0的速度匀速向右移动,图乙是此过程中汽车拉动重物时的功率P随时间t变化的图象.(设t=0时汽车开始提升重物,设水的密度为ρ,忽略水的阻力和滑轮的摩擦)请求出圆柱形重物的重力G、质量m、密度ρ
haoyueleng 1年前 已收到1个回答 举报

昂昂累 幼苗

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解题思路:(1)由图象可知物体出水后汽车拉动重物的功率,根据P=Fv变形可求出拉力,因为是匀速提升,所以G=F,再根据G=mg变形公式求出质量.(2)由乙图可知物体浸没水中时汽车拉动重物的功率,根据P=Fv变形可求出此时的拉力,物体的重力减掉受到的拉力即为受到的浮力,然后根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体的体积,再根据密度公式求出重物的密度.

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=
P2
v0,
∵物体匀速上升,
∴物体的重力G=F=
P2
v0,
②圆柱形重物的质量:
m=[G/g]=
P2
v0g;
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′=
P1
v0,
物体受到的浮力:
F=G-F′=
P2
v0-
P1
v0=
P2−P1
v0
物体的体积:
V=V=
F浮
ρ水g=

P2−P1
v0
ρ水g=
P2−P1
ρ水v0g,
物体的密度:ρ=[m/V]=

P2
v0g

P2−P1
ρ水v0g=
P2
P2−P1•ρ
答:
圆柱形重物的重力为
P2
v0;质量为
P2
v0g;密度为
P2
P2−P1•ρ

点评:
本题考点: 功率计算公式的应用;密度的计算;力的合成与应用;阿基米德原理.

考点点评: 本题综合性比较强,涉及到功率公式、阿基米德原理、密度的计算等,关键是要看懂图象,从中找出对解题有用的信息.

1年前

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