Question

如圖甲所示是一艘海事打撈船正在打撈一沉人海底的物體，乙圖是鋼繩將物體豎直向上勻速提起的簡(jiǎn)化示意圖，物體從海底被提升到離開(kāi)海面一定距離的整個(gè)過(guò)程中速度均保持不變，從提升物體開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間120s后物體剛好全部出水，已知物體的體積V＝2m³，密度ρ＝3×10³kg/m³，已知物體浸沒(méi)在水中的上升過(guò)程中，鋼繩提升物體的功率P＝40kW，(忽略水的阻力和鋼繩重量，海水的密度取ρ_水＝1.0×10³kg/m³，g取10N/kg)求：

(1)物體浸沒(méi)在水中的上升過(guò)程中，鋼繩提升物體的拉力；

(2)物體全部離開(kāi)水面后的上升過(guò)程中，鋼繩提升物體的功率；

(3)打撈處海水對(duì)海底的壓強(qiáng)。

 

Answer 1

【答案】

（1）40000N   (2) 60000W  (3)   

【解析】（1）已知物體體積和物體密度，可計(jì)算物體質(zhì)量[來(lái)源:學(xué)§

物體重力

浸沒(méi)水中所受浮力§

提升物體時(shí)，拉力和浮力向上，重力向下，所以

帶入計(jì)算拉力

（2）浸沒(méi)水中時(shí)，功率帶入計(jì)算

離開(kāi)水面后，速度不變還是

但是離開(kāi)水面后，浮力等于0，根據(jù)二力平衡，拉力

此時(shí)的功率

（3）從打撈處到離開(kāi)水面歷時(shí)120s,上升的高度就是打撈處的深度

根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式，打撈處海水對(duì)海底的壓強(qiáng)