如图，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中

小黑靓妹2 2021-11-8 05:45

• 

  重庆芊玥 (最佳回答者)

  2021-11-9 06:05

  解析：

  （1）由P﹣h图象可知：工件离开水面后拉力F₂的功率

  P₂＝20kW＝2×10⁴W，

  工件离开水面后，受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F₂用而做匀速运动，处于平衡状态，

  由平衡条件得：

  F₂＝G＝mg＝5×10³kg×10N/kg＝5×10⁴N，

  工件匀速上升的速度

  
  

  （2）由P﹣h图象可知，工件全部在水中时拉力F₁的功率

  P₁＝16kW＝1.6×10⁴W，

  所以此时拉力大小

  

  工件完全浸没在水中时，受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F₁、竖直向上的浮力F_浮作用，

  工件做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：

  F₁+F_浮＝G，则

  F_浮＝G﹣F₁＝5×10⁴N﹣4×10⁴N＝1×10⁴N，

  由P﹣h图象可知工件的高为h＝12m﹣10m＝2m；

  因为F_浮＝ρ_液gV_排，

  所以工件的体积

  

  工件的底面积

  

  （3）工件未露出水面时，拉力做的功：

  W₁＝F₁h₁＝4×10⁴N×10m＝4×10⁵J，

  当工件上端露出水面，到下底面刚离开水面拉力做的功是：

  

  从深水中吊起到圆柱形实心工件下底面刚离开水面的过程中拉力F所做的功为：

  W_总＝W₁+W₂＝4×10⁵J+9×10⁴J＝4.9×10⁵J。

  故

  （1）工件上升的速度大小是0.4m/s。

  （2）圆柱形实心工件的底面积大小是0.5m²。

  （3）从深水中吊起到圆柱形实心工件下底面刚离开水面，此过程中拉力F所做的功为4.9×10⁵J。

  
  
  49 讨论(1)
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