Question

【題目】如圖甲所示，是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過滑輪牽引水下一個(gè)實(shí)心長方體重物，在整個(gè)打撈過程中，輕質(zhì)細(xì)繩始終處于水平或豎直方向，汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動(dòng)，圖乙是此過程中汽車?yán)瓌?dòng)重物的功率P隨時(shí)間t變化的圖象。設(shè)t=0時(shí)汽車開始提升重物，忽略水的阻力、滑輪輪與軸以及繩與滑輪間的摩擦。則（　　）

A.長方體重物的密度是8×103kg/m3

B.長方體重物全部浸沒在水中所受浮力大小為4000N

C.整個(gè)打撈過程中，汽車?yán)瓌?dòng)重物的拉力大小為3500N

D.打撈前，長方體重物上表面所受水的壓力為2.5×103N

Answer 1

【答案】AD

【解析】

ABC．由圖乙知，在AB段，重物浸沒在水中；BC段，重物部分浸入水中；CD段，重物在水面上。而整個(gè)過程中，汽車勻速行駛，則重物也勻速運(yùn)動(dòng)，那么CD段，重物所受的重力與汽車對(duì)重物的拉力是一對(duì)平衡力，據(jù)P=Fv得，重物的重力

重物的質(zhì)量

在AB段，拉力

即在AB和CD段汽車?yán)瓌?dòng)重物的拉力不同，故C錯(cuò)誤；

此時(shí)重物受到向上的浮力、拉力和向下的重力，處于平衡狀態(tài)，則所受的浮力

F浮=G-FCD=4000N-3500N=500N

即重物浸沒時(shí)，浮力大小為500N，故B錯(cuò)誤；

據(jù)阿基米德原理得，重物浸沒時(shí)的體積

重物的密度

故A正確；

D．打撈前，重物上表面在水中的深度

h1=vtAB=0.2m/s×50s=10m

此時(shí)重物上表面承受的壓強(qiáng)

p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa

重物的高度

h=vtBC=0.2m/s×10s=2m

重物上表面面積

那么重物上表面所受水的壓力

F壓=pS=105Pa×0.025m2=2.5×103N

故D正確。

故選AD。