Question

问一道物理题，急求！！尽量写详细点，拜托…… 题在下面……答好的话还会加分的……

如图，某桥梁工程部门在一次施工中，利用汽车将重为G，高为（h0）的柱形实心铁块从水深为（h1）的河底竖直打捞上来。汽车速度为V，且保持恒定，水的密度为（ρ0），铁的密度为（ρ1),不计滑轮的摩擦和绳重，不考虑水的阻力和物体排开的体积对水面高度的影响，求铁块上表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中，绳子拉力随时间变化的关系式（从铁的上表面于水面相平时开始计时）

Answer 1

（ρ不好打，用p代替了）
铁块底面积设为S。则h0*S*p1*g=G，得S=G/(h0*p1*g)
铁的上表面于水面相平时t=0，全部露出时T=h0/v
t时刻在水中的铁块高度为h(t)=h0-tv，因此在水中的体积为V(t)=h(t)*S
因此受到的浮力F(t)=p0*g*V(t)
汽车保持匀速运动说明受力平衡。因此铁块的重力G等于浮力F加上拉力T
所以T(t)=G-F(t)=G-p0*g*V(t)=G-p0*g*h(t)*S=G-p0*g*(h0-tv)*G/(h0*p1*g)
=G-p0*(h0-tv)*G/(h0*p1)

Answer 2

解:设铁块截面积为S,绳子拉力为F,时间为t（上表面与水面相平时t=0，最大t=h0/v）
因为G=h0*S*p1*g 所以S=G/h0*p1*g
当0<t<h0/v时
F=G-浮力
=G-(h0-vt)*S*p0*g
=G-(h0-vt)*G*p0/p1/h0 (0<t<h0/v)

Answer 3

铁块底面积设为S。则h0*S*p1*g=G，得S=G/(h0*p1*g)
铁的上表面于水面相平时t=0，全部露出时T=h0/v
t时刻在水中的铁块高度为h(t)=h0-tv，因此在水中的体积为V(t)=h(t)*S
因此受到的浮力F(t)=p0*g*V(t)
汽车保持匀速运动说明受力平衡。因此铁块的重力G等于浮力F加上拉力T
所以T(t)=G-F(t)=G-p0*g*V(t)=G-p0*g*h(t)*S=G-p0*g*(h0-tv)*G/(h0*p1*g)
=G-p0*(h0-tv)*G/(h0*p1)