Question

【題目】舟山市政府為積極推進“五水共治”建設，改善市民生活環境，對市區主要河道進行清淤工作．如圖甲所示為負責清淤工作的打撈船和挖掘機．
（1）如圖甲所示，打撈船裝上挖掘機后，打撈船排開水的體積如何變化，并分析其原因．
（2）挖掘機的質量是120噸，與船板的接觸面積為15平方米，挖掘機裝有0.75噸淤泥靜止在打撈船上時（打撈船板水平），船板所受的壓強是多少？
（3）如圖乙所示，挖掘機每次能挖起質量為0.75t的淤泥，挖掘深度H=2m．挖掘機每挖一次對淤泥做功多少？（不考慮浮力的影響）

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖甲所示，打撈船裝上挖掘機后，打撈般所受的浮力F浮=G船+G機，即浮力變大，由V排= 可知，船排開水的體積會增大；

答：船排開水的體積會變大，因為打撈船裝上挖掘機后，浮力會變大；

（2）解：挖掘機對船的壓力F=G總=G機+G泥=（m機+m泥）g=（120×103kg+0.75×103kg）×10N/kg=127500N，

挖掘機對船的壓強：p= = =8500Pa；

答：對船的壓強為8500Pa；

（3）解：泥的重力：G泥=m泥g=0.75×103kg×10N/kg=7500N，

挖掘機每挖一次對淤泥做功：W=Gh=7500N×2m=15000J．

答：挖掘機每挖一次對淤泥做功為15000J．

【解析】（1）漂浮的物體，所受的浮力與物體重力相等，由阿基米德原理分析；（2）水平面上的物體，對水平面的壓力大小與物體重力相等，由p= 解題；（3）克服物體重力做功可用W=Gh計算，據此解題．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解壓強的大小及其計算的相關知識，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa），以及對功的計算的理解，了解功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．