（2008•石景山区二模）如图所示，是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图．汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/14 18:50:53

（2008•石景山区二模）如图所示，是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图．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的拉力F随时间t变化的图象．设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，g取10N/kg．
求：（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；
（2）圆柱形重物的密度；
（3）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）．

（1）根据题意及图象乙，重物重力G=4000N，质量m=
G
g=
4000N
10N/kg=400kg；
重物露出水面前，汽车的拉力F=3500N；
P=Fv=3500N×0.2m/s=700W；
答：重物露出水面前，汽车拉重物的功率为700W；
（2）物体所受的浮力F_浮=G-F=4000N-3500N=500N；
物体的体积V=
F浮
ρ水g=
500N
1000kg/m3×10N/kg=0.05m³；
圆柱形重物的密度ρ=
m
V=
400kg
0.05m3=8×10³kg/m³；
答：圆柱形重物的密度为8×10³kg/m³；
（3）圆柱体上升到上底面与水面相平时，圆柱体下底面距河底的高度为：
h₁=vt₁=0.2m/s×50s=10m；
圆柱体从上底面与水面相平上升到下底面与水面相平时，
上升的距离恰好等于圆柱体的高．
h₂=vt₂=0.2m/s×10s=2m；
河水的深度为：h=h₁+h₂=10m+2m=12m；
水对湖底的压强P=ρ_水gh=10³kg/m³×10N/kg×12m=1.2×10⁵Pa．
答：水对湖底的压强为1.2×10⁵Pa．