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图(甲)所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动.图(乙)是此过程中汽车拉动重物时牵
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图(甲)所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动.图(乙)是此过程中汽车拉动重物时牵引力的功率P随时间t的变化图象,设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的重力和滑轮的摩擦,g取10N/㎏.物体在水中时,汽车的牵引力功率为___W,物体的重力为___N,物体的体积为___m3
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答案和解析
(1)根据图乙可知,物体在水中时,汽车的牵引力功率P1=700W;
(2)根据图乙可知,物体露出水面后,汽车拉重物的功率P2=800W,
根据P=Fv得物体露出水面后拉力:
F2=
=
=4000N,
图中使用的是定滑轮,忽略滑轮的摩擦,露出水面后绳子的拉力就等于物体的重力,
物体重力:G=F2=4000N;
(3)重物露出水面前,汽车的牵引力功率P1=700W,
根据公式P=Fv得此时的拉力:
F1=
=
=3500N,
忽略水的重力和滑轮的摩擦,物体浸没在水中时,受向上的拉力、向上的浮力和向下的重力,
根据力的平衡条件有:F1+F浮=G,
则物体所受的浮力:F浮=G-F1=4000N-3500N=500N;
由F浮=ρgV排得物体的体积:
V=V排=
=0.05m3.
故答案为:700;4000;0.05.
(1)根据图乙可知,物体在水中时,汽车的牵引力功率P1=700W;
(2)根据图乙可知,物体露出水面后,汽车拉重物的功率P2=800W,
根据P=Fv得物体露出水面后拉力:
F2=
P2 |
v |
800W |
0.2m/s |
图中使用的是定滑轮,忽略滑轮的摩擦,露出水面后绳子的拉力就等于物体的重力,
物体重力:G=F2=4000N;
(3)重物露出水面前,汽车的牵引力功率P1=700W,
根据公式P=Fv得此时的拉力:
F1=
P1 |
v |
700W |
0.2m/s |
忽略水的重力和滑轮的摩擦,物体浸没在水中时,受向上的拉力、向上的浮力和向下的重力,
根据力的平衡条件有:F1+F浮=G,
则物体所受的浮力:F浮=G-F1=4000N-3500N=500N;
由F浮=ρgV排得物体的体积:
V=V排=
500N |
1×103kg/m3×10N/kg |
故答案为:700;4000;0.05.
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