图甲是一个起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组将物体A从江底沿竖直方向匀速吊起，钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示．已知动滑轮总重6×103N，A上升的速度始终为0.1m/s（g

Question

图甲是一个起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组将物体A从江底沿竖直方向匀速吊起，钢缆绳对A的拉力F₁随时间t变化的图象如图乙所示．已知动滑轮总重6×10³N，A上升的速度始终为0.1m/s（g取10N/kg，不计轮与轴间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）．求：
（1）物体A未露出水面时受到的浮力；
（2）物体A完全离开水面后，在上升过程中电动机拉力的功率．

Answer 1

物体浸在水中被匀速提起时F=G-F_浮，物体露出水面时，F_浮减小，F增大，当物体完全露出水面时，F=G，
（1）由图象可知，长方体A的重力G_A=2.4×10⁴N，
它完全在水中时钢缆绳对其拉力为F₁=1.4×10⁴N，
所以，长方体A未露出水面时受到的浮力：
F_浮=G_A-F₁=2.4×10⁴N-1.4×10⁴N=1×10⁴N；
（2）滑轮组有4段绳子承担总重，
物体完全离开水平时，电动机的拉力：F=(1)/(4)（G_物+G_动）=(1)/(4)×（2.4×10⁴N+6×10³N）=0.75×10⁴N，
则F移动的速度：v=4×0.1m/s=0.4m/s；
故拉力F的功率：P=Fv=0.75×10⁴N×0.4m/s=3000W．
答：（1）物体A未露出水面时受到的浮力为1×10⁴N；
（2）物体A完全离开水面后，在上升过程中电动机拉力的功率为3000W．