Question

求解1道初中物理题

3.如图17所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5000kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图像如图18所示，不计水的阻力（水的密度=1000kg/m3,g取10N/kg）
求：（1）工件上升的速度大小。（2）当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小（3）工件的横截面积S是多大

Answer 1

分析：
（1）由P－h 图像可知，当h≤16m时，功率最小且不变，当h≥20m时功率最大且也不变；而物体以恒定竖直向上的速度运动，根据F＝P/v可知，当h≤16m时，应该是物体完全浸没在水中，所以拉力最小；当h≥20m时，应该是物体完全离开水面，所以拉力最大。
因此可得关系式：F1＝mg－F浮＝Pmin/v，即　5000×10－F浮＝16×10^3/v……①
及　F2＝mg＝Pmax/v，即　5000×10＝20×10^3/v……②
解①、②组成的方程组，得 v＝2.5(m/s )　　F浮＝43600（N）
（2）工件体积 V＝F浮/（ρ水g），当工件露出水面的1/2时，V排＝V/2＝F浮/（2ρ水g），
∴这时受到的浮力 F'浮＝ρ水gV排＝ρ水gF浮/（2ρ水g）＝43600/2＝21800（N）
（3）工件的横截面积：
S＝V/Δh＝[F浮/（ρ水g)]/(h2-h1)＝[43600/(1.0×10^3×10)]/(12-10)＝2.18m

Answer 2

解：(1)因为P=W/t W=FS
所以P=FV
所以20kw=50000N×V
所以V=20000w/50000N=0.4m/s
(2)由P=FV得F=P/V=16000W/0.4m/s=40000N
F浮=G-F拉=50000N-40000N=10000N
F浮×1/2=5000N
（3）F浮=ρvg即v=F浮/ρg=10000N÷1000kg/m3 ×10N/kg=1m3
因为v=sh即s=v/h=1m3/2m=0.5cm3

Answer 3

1）由P－h 图像可知，当h≤16m时，功率最小且不变，当h≥20m时功率最大且也不变；而物体以恒定竖直向上的速度运动，根据F＝P/v可知，当h≤16m时，应该是物体完全浸没在水中，所以拉力最小；当h≥20m时，应该是物体完全离开水面，所以拉力最大。
因此可得关系式：F1＝mg－F浮＝Pmin/v，即　5000×10－F浮＝16×10^3/v……①
及　F2＝mg＝Pmax/v，即　5000×10＝20×10^3/v……②
解①、②组成的方程组，得 v＝2.5(m/s )　　F浮＝43600（N）

Answer 4

解：物体离开水后，P=FV=mgV
20000=5000x10xV
V=0.4
(2)当h=11米时，工件露出一半，P=18kw
P=FV,G=F+F浮
（3）我忘了那个浮力的公式了，自己翻书吧

Answer 5

3.向如图1所示的玻璃瓶内注入水，然后将插有细玻璃管的软木塞塞紧玻璃瓶既然没有图 那我也就只能大概说下解法了看玻璃瓶中间玻璃管液面的高度比