Question

如圖所示，某工程隊在一次施工作業中，以恒定速度沿豎直方向將質量為5×10kg的圓柱形實心工件從深水中吊起至距水面某一高度。繩子作用在工件上端的拉力F的功率P隨工件上升高度h變化的圖象如右圖所示，不計水的阻力（ρ水＝1.0×10kg/m,g取10N/kg），求：

⑴工件上升的速度大小？
⑵當工件露出水面的1/2時所受的浮力大小？
⑶工件的橫截面積S是多大？

Answer 1

⑴0.4m/s ⑵5000N  ⑶

解析試題分析：⑴由圖可知工件離開水面后拉力的功率∵工件勻速上升
∴
又 ∵ 工件以恒定速度上升 ∴  
⑵由圖可知工件全部在水中時拉力的功率
  ∴
∵    
∴ （1分）
工件有1/2露出水面時所受浮力（
⑶（3分）由圖可知工件高


考點：速度的計算；阿基米德原理．
點評：本題是一道計算題，主要考查了：求物體的速度、物體所受的浮力、物體的橫截面積，本題難度較大，是一道難題；
由P-h圖象獲取足夠的信息是正確解題的前提與關鍵；要加強由圖象獲取信息能力的培養．