践行者初中物理浮力中考真题专辑25/50:理解F-t图像是关键

摘要:25.如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.1m/s向右运动,图乙是此过程中汽车拉力F跟时间t变化的图象,设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,

践行者初中物理力学典题详解第263题

25.如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.1m/s向右运动,图乙是此过程中汽车拉力F跟时间t变化的图象,设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg,求:

(1)水库水的深度;

(2)重物的密度;

(3)整个打捞过程中汽车的最小功率。

解1由题意可知:物体上升的速度v=0.1m/s,

分析乙图可知:

①AB段:0≤t

②BC段:30s≤t≤40s,物体从上表面出水直到下表面出水,

则水深h=vt=0.1m/s×40s=4m,

物体高H=vt=0.1m/s×(40s-30s)=1m,

则物体体积V=H³=1m³;

③CD段,t>40s,物体完全出水,

且F=4.5×10⁴N,

则物重G=F=4.5×10⁴N,

则物体密度为ρ=G/gV

=4.5×10⁴N/10N/kg×1m³

=4.5×10³kg/m³;

2当物体浸没在水中时,

V排=V=1m³,

则F浮=ρ水gV排

=1×10³kg/m³×10N/kg×1m³

此时汽车的拉力最小,

且Fmin=G-F浮

=4.5×10⁴N-1×10⁴N

=3.5×10⁴N,

则汽车的最小功率为:

Pmin=Fmin·v

=3.5×10⁴N×0.1m/s

=3.5×10³W。

答案:⑴4m;⑵4.5×10³kg/m³;⑶3.5×10³W.

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来源:践行者166

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