如图所示,水平地面上有个升降机,该升降机能以
v=5cm/s的速度匀速直线升降,升降机上方固定一底面积为
S容=300cm
2的足够高的薄壁柱形容器,容器内装有质量为
m水=3000g的水。容器正上方的天花板上用一条不可伸长的轻质细线悬挂一质量为
mA=1800g的物体A,其中物体A由上下两柱形部分组成,上部分底面积
S1=200cm
2,高
h1=10cm,下部分底面积
S2=100cm
2,高
h2=10cm。静止时A下表面到水面的距离为10cm。
ρ水=1g/cm
3,
g取10N/kg,忽略液体扰动、物体A吸水等其他因素。若升降机从图示的位置以5cm/s的速度匀速上升
t(s),求:
(1)物体A的密度;
(2)若
t=3s时停止上升,此时物体A所受的浮力;
(3)若
t=2s时停止上升,在细线的中间处剪断细线,待A和水稳定后,利用剩余的细线把A竖直缓慢向上提升距离
h(cm),直至A刚好完全露出为止。物体A下部分底面
S2所受的液体压强
p与提升的距离
h的函数关系式。