Question

在打撈海底沉船時，常用水下機器人潛入水下打撈船上物品．（g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³，ρ_鋁=2.7×10³kg/m³）
（1）機器人在水下60m處受到海水產生的壓強是多大？
（2）某時刻機器人在水下用豎直向上的力舉著體積為0.05m³的實心鋁塊靜止不動，求舉力的大小．

Answer 1

【答案】分析：（1）機器人在海水中受到的壓強比較簡單，可以直接利用公式計算；
（2）鋁塊在水中受到三個力的作用：重力、浮力和機器人的舉力．其中，重力方向向下，浮力和舉力方向都是向上，所以舉力等于重力與浮力之差．
解答：解：（1）機器人在水下60m處受到海水產生的壓強是
P=ρ_海水gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×60m=6.18×10⁵Pa
（2）鋁塊受到的重力為
G=mg=ρvg=2.7×10³kg/m³×0.05m³×10N/kg=1350N
鋁塊受到的浮力為
F_浮=ρ_液gv=1.03×10³kg/m³×10N/kg×0.05m³=515N
機器人對鋁塊的舉力為
F_舉=G-F_浮=1350N-515N=835N．
答：（1）機器人在水下60m處受到海水產生的壓強是6.18×10⁵Pa．
（2）舉力為835N．
點評：解決浮力問題，首先要對研究對象做好受力分析，找出等量關系．