题目

如图20所示是水库大坝闸门开闭装置示意图，设闸门为高5m，底面积0.6m2的长方体，用密度为8´103kg/m3的合金材料制成。某时刻，闸门浸入水中深度为4m，且不触底，闸门顶端挂在与电动机相连的动滑轮下处于静止状态，（钢缆和滑轮的重力、轮与轴间的摩擦、闸门与固定滑轨的摩擦、水库水位的变化均不计，g取10N/kg）求：（1）闸门所受的重力。（2）闸门底部受到水的压强。（3）浸入水中深度为4 m时电动机对钢缆的拉力为F1，当闸门由上述位置以0.2m/s的速度在水中匀速上升5s时，电动机对钢缆拉力为F2，计算F1与F2的比值。 答案：（1）G=ρVg=8×103 kg/m3×0.6 m2×5 m×10N/kg =2.4×105N………………… （2）p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10N/kg×4 m=4×104Pa……………………… （3）F浮1=ρ水gV排1，钢缆拉力F1=（G-F浮1）/4……………………… t=5s时，s=vt=0.2m/s×5s=1 m闸门浸在水中的深度h’=3m……………  F浮2=ρ水gV排2，   钢缆拉力F2=（G-F浮2）/4 ……

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