6.如图甲所示，某工程队在一次施工作业中，沿竖直方向将一底面积是20m²的巨形长方体物体A从水库底部匀速拉出，图乙是拉着物体A的绳子所受拉力F随A高度变化的图象。若轮轴间摩擦、空气阻力不计，动滑轮重1000N，水的密度为1×10³kg/m³，求：

⑴A的质量；

⑵物体浸没在水中时，受到的浮力；

⑶A离开水面后绳子自由端的拉力F1;

⑷水库底部受到水的压强。

解析:1分析乙图可知:

1.1当0≤h<10m时，F=4×10⁵N，

此时A完全浸没在水中；

1.2当10≤h≤11时，4×10⁵N≤F≤8×10⁵N，

此时A从上表面出水，直至下表面出水，

则可知A的高hA=11m-10m=1m，

又由题意可知:SA=20m²，

所以VA=SAhA=20m³，

所以当A浸没在水中时，V排=V=20m³，

所以F浮=ρ水g排

=1×10³kg/m³×10N/kg×20m³

=2×10⁵N；

1.3当h>11m时，F=8×10⁵N，

此时A完全出水面，

1.3.1对A进行受力分析，

可知它在竖直方向共受两个力:

①拉力F=8×10⁵N，

②重力GA，

由平衡条件可知:GA=F=8×10⁵N，

所以mA=GA/g=8×10⁴kg

1.3.2对滑轮组进行分析可知:

①GA=8×10⁵N，

②G动=1000N，

③n=3，

④不计绳重和摩擦，

所以A离开水面后绳子自由端的拉力F1=(GA+G动)/n

=(8×10⁵N+1000N)/3

=2.67×10⁵N；

1.4由乙图可知:h水=11m，

所以水库底部受到水的压强p=ρ水gh水

=1×10³kg/m³×10N/kg×11m

=1.1×10⁵pa。

综上:答案为:⑴mA=8×10⁴kg，⑵F浮=2×10⁵N，

⑶F1=2.67×10⁵N，⑷p=1.1×10⁵pa。

如果感兴趣的同学，可以细究下，当F=4×10⁵N时，此题的物理情景有些问题。

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