如图是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图,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,汽车以恒定的速度v=0.

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  • 解题思路:(1)已知重物浸没在水中时汽车对重物的拉力,根据公式P=Fv可求重物露出水面前,汽车拉重物的功率;

    (2)重物完全离开水面后,汽车对重物的拉力就等于汽车的重力,根据G=mg变形求出重物的;重物浸没在水中时受到重力、浮力和拉力的作用,据此求出浮力;

    (3)根据求出的浮力结合阿基米德原理就可以求出重物的体积,根据密度计算公式ρ=

    m/V]就可以计算出密度.

    (1)重物露出水面前,汽车的拉力F1=3500N;

    ∴汽车拉重物的功率P=F1v=3500N×0.2m/s=700W;

    (2)①重物完全离开水面后,汽车对重物的拉力与重物的重力相等,即G=F2=4000N,

    ∵G=mg,

    ∴重物质量m=[G/g]=[4000N/10N/kg]=400kg;

    ②重物浸没在水中时,受到重力、浮力和拉力的作用,由于汽车匀速拉动重物,也就是重物做匀速直线运动;

    ∴三个力的关系是:重力=浮力+拉力

    则浮力F=G-F1=4000N-3500N=500N;

    (3)∵F=ρgV

    ∴V=

    F浮

    ρ水g=[500N

    1.0×103kg/m3×10N/kg=0.05m3

    因为重物浸没在水中,所以重物的体积V=V=0.05m3

    则它的密度ρ=

    m/V]=[400kg

    0.05m3=8×103kg/m3

    答:(1)重物露出水面前,汽车拉重物的功率为700W;

    (2)重物的质量是400kg,浸没在水中时所受的浮力是500N;

    (3)重物的密度为8×103kg/m3

    点评:

    本题考点: 功率的计算;密度的计算;阿基米德原理.

    考点点评: 本题是考查了功率计算、重力公式变形、阿基米德原理以及密度的计算,具有一定的综合性,一般作为压轴题出现.

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