Question

某人用绳子将一实心物体从水面下5m深处的地方匀速提到水面下2m处的过程中，人对物体所做的功为60J．当物体拉到有体积露出水面时，让其静止，此时绳子对物体的拉力为40N．不计绳子质量，忽略水的阻力，求物体的密度（g=10N/Kg）

Answer

由题意可知物体上升的距离，根据公式W=Fs的变形式可求出人对物体的拉力；因物体匀速上升，对物体受力分析，根据力的平衡得出等式；当物体拉到有体积露出水面时，根据F浮=ρgV排可知，此时受到的浮力，在对此时的物体受力分析得出等式；联立等式可得物体受到的重力和物体受到的浮力，根据F浮=ρgV排的变形式得出物体的体积，根据ρ=和G=mg求出物体的密度．
【解析】
物体浸没时V排=V，人使物体升高了：s=h1-h2=5m-2m=3m，
人对物体的拉力：F1===20N，
∵物体匀速运动，拉力F1、浮力F浮与物重G三力平衡F1+F浮=G，
物体有体积露出水面时受到的浮力是F浮，
∵物体静止，拉力F2、浮力F浮与物重G三力平衡F2+F浮=G，
20N+ρ水Vg=G----------①
40N+ρ水Vg=G--------②
由①②两式可得：G=120N，F浮=120N-20N=100N，
V===10-2m3，
该物体的密度为：ρ===1.2×103kg/m3．
答：物体的密度为1.2×103kg/m3．