题目

如图为某起重机匀速从江底往空中提起石料A的情景，已知石料A的重力为2000N．当石料浸没在水中匀速上升时，绳子自由端的拉力为1000N；当石料A离开水面在空中匀速上升时，钢丝绳自由端的拉力为1250N．整个过程不计钢丝绳、摩擦及水的阻力，ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg．那么：

（1）石料所在处的江底深为20m，此处的江底受到水的压强为多大？
（2）该石料出水后上升的速度恒为0.1m/s，求此时绳子自由端拉力做功的功率为多少？
（3）石料A浸没在水中时受到的浮力为多大？
（4）石料A的密度为多大？

提问时间：2021-02-19

答案

（1）此处的江底受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa；（2）该石料出水后上升的速度恒为0.1m/s，则绳子自由端移动的速度为2v=2×0.1m/s=0.2m/s；绳子自由端拉力做功的功率p=Wt=Fst=Fv=125...

（1）根据p=ρgh可求得此处的江底受到水的压强；
（2）根据p=

W

t

=

Fs

t

=Fv可求得此时绳子自由端拉力做功的功率；
（3）已知石料A的重力和石料浸没在水中匀速上升时，绳子自由端的拉力，利用F_浮=G-F_拉可求得石料A浸没在水中时受到的浮力；
（4）再根据浮力公式变形求得石料排开水的体积，因为全部浸没，所以V_排=V_物，然后利用ρ=

m

V

求得其密度．

本题考点：液体的压强的计算；密度的计算；浮力大小的计算；功率的计算．

考点点评：本题考查了学生对液体压强的计算，密度的计算，浮力计算，功率的计算等知识点；用好隐含条件“物体浸没水中时，排开水的体积等于物体的体积”，是解题的关键．