物理真题及解释

(1)铁块浸没在水中时,水的浮力最大。

∫G =ρ1v铁G,

铁的体积:

v铁=?Gρ1g,

当铁块浸没在水中时,排出的开水体积:

v排=v铁=?Gρ1g,

这时受到水的浮力:

F float =ρ0v row g=ρ0?Gρ1gg=?ρ0ρ1G;

(2)从铁块上表面与水面平齐的时间开始,当时间为t时,

铁块上升高度(外露高度):

△h=vt,

开水的体积:

行v' =?h0-△hh0×?Gρ1g,

这时受到水的浮力:

F float '=ρ0v row 'g=ρ0?h0-△hh0×?Gρ1gg=?h0-vth0×?ρ0gρ1;

绳索的张力:

F'=G-F浮动

=G-?h0-vth0×?ρ0Gρ1

=G-?ρ0ρ1G+?ρ0 gvρ1h0t;

(3)将铁块浸入水中,拉力为:

F1=G-F浮动=G-?ρ0ρ1G,

拉动力:

P1=F1v=(G-?ρ0ρ1G)v,

铁从水面以上完全暴露出来,张力:

F2=G-F浮动'

=G-?h0-vth0×?ρ0gρ1;

=G-?ρ0ρ1G+?ρ0Gvρ1h0t,

拉动力:

P2=F2v=(G-?ρ0ρ1G+?ρ0Gvρ1h0t)v=(G-?ρ0ρ1G)v+?ρ0Gvρ1h0vt,

完全暴露在水中后拉力的大小:

F3=G,

拉动力:

P3=F3v=Gv,

绳索拉力的功率p与铁块上升高度h的关系图如右图所示。

答案:(1)铁块上升过程中的最大浮力是多少?ρ0ρ1G;

(2)绳子的张力与时间的关系为F=G-?ρ0ρ1G+?ρ0 gvρ1h0t;

(3)给出了钢丝绳张力的功率p与铁块上升高度h的关系图。