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如图甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体.打捞船将物体以0.5m/s的...

如图甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体.打捞船将物体以0.5m/s的速度向上匀速提起,从开始打捞到全部出水,钢缆提升物体的功率P随时间t变化的图象如图乙所示,第80s时物体全部出水,海水的密度取103kg/m3,求:
(1)物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功;
(2)开始打捞时物体上表面受到水的压强;
(3)被打捞的物体的密度.
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(1)当物体上表面刚好到达水面时,钢缆提升物体的功率不变,从图中可以读出时间和功率的大小,根据公式W=Pt可求物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功; (2)已知物体上升的时间和速度,根据公式S=Vt可求上升的距离,根据公式P=ρgh可求开始打捞时物体上表面受到水的压强; (3)根据公式P=FV可求出水以前钢缆的拉力;全部出水后钢缆的拉力等于物体的重力,进一步求出物体所受的浮力,根据浮力公式求出物体的体积;最后利用密度公式求出物体密度的大小. 【解析】 (1)物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功W=P1t=2000W×60s=1.2×105J; 答:物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功为1.2×105J; (2)物体距离海面的深度h=Vt=0.5m/s×60s=30m; 开始打捞时物体上表面受到水的压强P=ρgh=103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa; 答:开始打捞时物体上表面受到水的压强为3×105Pa; (3)全部没入水中时,钢缆的拉力为:F===4000N; 物体全部出水后,钢缆的拉力,即物体的重力为:G===6000N; 物体的体积为:V物===0.2m3; 物体的密度为:ρ物===3×103kg/m3. 答:被打捞的物体的密度为3×103kg/m3.
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考点分析:
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次  数1234567
  h(cm)24681012
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实验次数123
电压(V)2.201.502.50
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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