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28、打撈沉船時,常先將金屬浮箱注滿水,沉入水底,再用鋼繩將其固定在沉船上,然后向浮箱中壓入氣體排出浮箱內的水,這樣浮箱就可上浮把沉船拉起.某次打撈作業中,所用的浮箱邊長為2m的正方體,自重2000N.當浮箱上表面沉到距水面20m處時(g取10N/kg),求:
(1)浮箱上表面受到水的壓強;
(2)浮箱受到水的浮力;
(3)當把浮箱內水全部排出,浮箱與沉船一起勻速上浮時,浮箱對沉船的拉力.
分析:(1)知道浮箱上表面所處深度和水的密度,利用液體壓強公式計算水對浮箱上表面的壓強;
(2)知道浮箱邊長,計算浮箱的體積(排開水的體積),利用阿基米德原理計算浮箱受到的浮力;
(3)知道浮箱與沉船一起勻速上浮,浮箱受到的浮力等于浮箱受到的重力加上沉船對浮箱的拉力,根據力的作用是相互的求出浮箱對沉船的拉力.
解答:解:(1)浮箱上表面受到水的壓強:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa;
(2)由題知,v=v=(2m)3=8m3,
浮箱受到水的浮力:
Fgv=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N;
(3)∵浮箱與沉船一起勻速上浮,
∴浮箱受到的浮力等于浮箱受到的重力加上沉船對浮箱的拉力,
即:F=G+F,
∴F=F-G=8×104N-2000N=7.8×104N;
∴浮箱對沉船的拉力:
F′=F=7.8×104N.
答:(1)浮箱上表面受到水的壓強為2×105Pa;
(2)浮箱受到水的浮力為8×104N;
(3)浮箱對沉船的拉力為7.8×104N.
點評:本題考查了學生對液體壓強公式、阿基米德原理的掌握和運用,涉及到浮箱豎直方向上的受力平衡和力的作用是相互的,綜合性強,屬于難題.
練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

打撈沉船時,常先將金屬浮箱注滿水,沉入水底,再用鋼繩將其固定在沉船上,然后向浮箱中壓入氣體,排出浮箱內的水,這樣浮箱就可上浮把沉船拉起.某次打撈作業中,所用的浮箱是一個邊長為2m的正方體,自重2000N,當浮箱上表面沉到距水面20m處時.求(g取10N/kg):
(1)浮箱上表面受到水的壓強;
(2)浮箱受到水的浮力.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2007?黃岡模擬)打撈沉船時,常先將金屬浮箱注滿水,沉入水底,再用鋼繩將其固定在沉船上,然后向浮箱中壓入氣體,排出浮箱內的水,這樣浮箱就可以上浮把沉船拉起.某次打撈作業中,所用的浮箱邊長為2m的正方體,自重2000N.當浮箱上表面沉到距水面20m處時.求:
(1)浮箱上表面受到水的壓強;
(2)浮箱受到水的浮力;
(3)當把浮箱內水全部排出,浮箱與沉船一起勻速上浮時,浮箱對沉船的拉力;
(4)當浮箱上表面浮到與水面相平時,此過程中浮力對浮箱做的功.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?沈陽三模)打撈沉船時,常先將金屬浮箱注滿水,沉入水底,再用鋼繩將其固定在沉船上,然后向浮箱中壓入氣體,排出浮箱內的水.這樣浮箱就可上浮把沉船拉起.某次打撈作業中,所用的浮箱邊長為2m的正方體,自重2000N.當浮箱上表面沉到距水面20m處時(諏10N/kg),求:
(1)浮箱上表面受到水的壓強;  
(2)浮箱受到水的浮力;
(3)當把浮箱內水全部排出,浮箱與沉船-起勻速浮起時,浮箱對沉船的拉力.
(4)若該沉船的原排水量為4t,則沉沒時至少有多少噸的水灌入船內?

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?鎮江一模)打撈沉船時,常先將金屬浮箱注滿水,沉入水底,再用鋼繩將其固定在沉船上,然后向浮箱中壓入氣體,排出浮箱內的水,這樣浮箱就可上浮把沉船拉起.某次打撈作業中,所用的浮箱邊長為2m的正方體,自重2000N,浮箱下表面在距水面20m處.求(g=10N/kg):
(1)浮箱受到水的浮力;
(2)當把浮箱內水全部排出,浮箱與沉船一起勻速上浮時,浮箱對沉船的拉力;
(3)當浮箱上表面浮到與水面相平時,此過程中浮力對浮箱做的功.

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