(12分)为治理疏通河道,在某次作业过程中,工程船用钢丝绳将河底的一段废桥墩系住,通过动滑轮和吊臂将桥墩匀速竖直提出水面,如图甲所示,钢绳的自由端由电动机提供拉

(12分)为治理疏通河道,在某次作业过程中,工程船用钢丝绳将河底的一段废桥墩系住,通过动滑轮和吊臂将桥墩匀速竖直提出水面,如图甲所示,钢绳的自由端由电动机提供拉

题型:不详难度:来源:
(12分)为治理疏通河道,在某次作业过程中,工程船用钢丝绳将河底的一段废桥墩系住,通过动滑轮和吊臂将桥墩匀速竖直提出水面,如图甲所示,钢绳的自由端由电动机提供拉力,桥墩始终以0.2m/s的速度匀速上升,电动机的机械输出功率随时间变化的图象如图乙所示,不计动滑轮以及绳的重力、体积,各部件之间摩擦,求:

(1)开始时,废桥墩所在位置河水对河底的压强为多少?
(2)桥墩浸没在河水中时所受的浮力?
答案
6×104Pa;2×104N
解析

试题分析:(1)从图象可知,30秒才将桥墩吊出水面;∴桥墩所在位置距离水面的深度为h=0.2m/s×30s=6m;∴p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa;
(2)从图象可知,桥墩全部浸没在水中时,电动机的功率为6kW,
由甲图可知,绳子的有效股数为2,
则绳端移动的速度v=nv=2×0.2m/s=0.4m/s,
∴这时的拉力,绳子对物体的拉力F=2F=2×1.5×104N=3×104N;
又从图象可知,桥墩全部离开水面时,机械的功率为10kW;
∴此时绳子的拉力
桥墩的重力G=2F′=2×2.5×104N=5×105N,
∴F=G-F=5×105N-3×104N=2×104N.
点评:解决此题的关键是会分析电动机的机械输出功率随时间变化的图象得出相关的信息,要注意根据P=Fv求出的是单股绳子的拉力,对物体的拉力应是指两股绳子的.
举一反三
如图所示,将木块A和金属块B按甲、乙两种不同的方式放在同一杯水中,则木块受到的浮力F     F;容器底部受到水的压强p     p(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
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下列说法正确的是
A.珠穆朗玛峰顶的大气压强比安庆市地面的大气压强大
B.三峡船闸是世界上最大的人造连通器
C.一辆高速行驶的汽车从路中的树叶旁驶过时,树叶将飞向道路的两旁
D.游泳的人由河边浅水处走向深水处时,脚感觉越来越痛,因为水对人的浮力越来越小

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装有液体的甲、乙两相同烧杯,如图所示,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P、P,液体对两物体的浮力分别是F、F,则对它们的判断正确的是
A.P>P,F=FB.P=P,F>F
C.P=P,F<FD.P<P,F=F

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如图所示,一质量为0.15千克、底面积为2×10-32平底薄壁玻璃容器放在2米2的水平桌面中央,内装有体积为1.5×10-43的水,水面距容器底的深度为0.1米。(g取10N/kg)
求:①水对杯底的压强; 
②水对杯底的压力;         
③若在容器中轻轻放下一块质量为0.1千克的木块,木块漂浮在水面上,求木块浸在水中的体积。
④求加入木块后(水未溢出)杯子对水平桌面的压强。
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活塞式抽水机(如图所示)是利用___________________来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约____________m;图中,出水口和圆通构成一个________________。
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