某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面下0.5m处的过程中,所用时间为6s,拉力F1做功的功率为9W,当物体拉到有l/5的体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体

◎ 题目

某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面下0.5m处的过程中,所用时间为6s,拉力F1做功的功率为9W,当物体拉到有l/5的体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N,不计绳子的质量,忽略水的阻力.
求:(1)拉力F1的大小;(2)物体浸没时所受的浮力;(3)物体的密度.

◎ 答案

(1)物体在水下上升的距离:
s=2m-0.5m=1.5m,
上升速度:
v=
s
t
=
1.5m
6s
=0.25m/s,
∵P=
W
t
=
Fs
t
=Fv,P=9W,
∴拉力F1的大小:
F1=
P
v
=
9W
0.25m/s
=36N;
(2)当物体浸没时,F1=G-F=G-ρvg=G-ρvg=,----------①
当物体有
1
5
体积露出水面时:F2=G-F′=G-
4
5
ρvg=G-
4
5
F---------②
由①②式得到:
1
5
F=F2-F1
F=5(F2-F1)=5×(40N-36N)=20N;
(3)当物体浸没时,F=20N,G=F1+F=36N+20N=56N,
∵Fvg=ρvg,
∴v=
F
ρg
=
20N
103kg/m3×10N/kg
=2×10-3m3
物体的质量:
m=
G
g
=
56N
10N/kg
=5.6kg,
物体的密度:
ρ=
m
v
=
5.6kg
10-3m3
=2.8×103kg/m3
答:(1)拉力F1的大小为36N;
(2)物体浸没时所受的浮力20N;
(3)物体的密度为2.8×103kg/m3

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面下0.5m处的过程中,所用时间为6s,拉力F1做功的功率为9W,当物体拉到有l/5的体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体…”主要考查了你对  【浮力及阿基米德原理】,【功率的计算】,【密度的计算】,【速度公式及其应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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