2004年,閩江口發(fā)生一起兩船相撞事故,致使一貨輪沉入幾十米深的江底.假如沉船上有一只體積為0.02 m3,重為500 N的密閉保險箱.現(xiàn)用繩子將保險箱從江底勻速向上拉,在50 s內(nèi)提升了10 m(未露出水面),則此過程中(不計水的阻力,g取10 N/kg)
(1)保險箱受到水的浮力和繩子的拉力各是多少?
(2)保險箱上升的速度是多大?
(3)拉力做了多少功?
答案:(1)300 N (2)0.2 m/s (3)3×103 J 分析:保險箱在勻速上升過程中,處于平衡狀態(tài),故它受到的拉力和浮力等于它的重力;而保險箱勻速上升的速度可以根據(jù)速度公式進行求解;而拉力所做的功可以由功的計算公式求得. 解:(1)保險箱在水中受到的浮力為:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m3=200 N.繩子的拉力為:F拉=G-F浮=500 N-200 N=300 N. (2)保險箱上升的速度大小為:v=s/t=10 m/50 s=0.2 m/s. (3)拉力做的功為:W=F拉h=300 N×10 m=3×103 J. |
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