我國資源勘探返回式衛星是一個邊長為1m的封閉式正方體,其總質量為2.0×103㎏.回收時,該衛星落回10m深...
問題詳情:
我國資源勘探返回式衛星是一個邊長為1m的封閉式正方體,其總質量為2.0×103㎏.回收時,該衛星落回10m深的預定水域底部水平位置,假設用如圖所示的打撈船上的裝置勻速吊起,從衛星的上表面露出水面到下表面剛好離開水面的過程中,衛星受到的浮力是變化的,我們可以用一個恆力來代替,這個恆力的大小等於衛星受到的最大浮力的1/2,不計繩重和繩在水中受到的浮力,以及繩與滑輪間的摩擦.求:
(1)起吊之前,衛星上表面受到水的壓強;
(2)將衛星勻速吊起後在上表面未露出水面之前,作用在鋼繩上A點的水平拉力;
(3)將衛星從水底打撈至下表面剛好離開水面的過程中,作用在A點的水平拉力做了多少功?
【回答】
(1)水產生的壓強: p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×(10m-1m)=9×104Pa; (2)衛星的重力: G=mg=2.0×103kg×10N/kg=2×104N, 浮力F浮=ρ水gV=1000kg/m3×10N/kg×1m3=104N, 作用在鋼繩上A點的水平拉力F′=G-F浮=2×104N-1×104N=1×104N; (3)衛星完全在水下做的功W1=F′(h-a)=1×104N×(10m-1m)=9×104J, 出水時的拉力F2=G-F/2=2×104N-1×104N/2=1.5×104N
出水時做的W2=F2a=1.5×104N×1m=1.5×104J, 故對衛星做的功W=W1+W2=9×104J+1.5×104J=1.05×105J. 答:(1)起吊之前,衛星上表面受到水的壓強9×104Pa; (2)將衛星勻速吊起後在上表面未露出水面之前,作用在鋼繩上A點的水平拉力1×104N; (3)將衛星從水底打撈至下表面剛好離開水面的過程中,作用在A點的水平拉力做了1.05×105J的功.
知識點:八年級下
題型:計算題
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