Question

1．某80后義烏商人自制了“諾亞方舟”，外表涂成黃色、整體呈球形的外殼用不銹鋼制造，直徑約4米，自重約6噸．采用特殊工藝制作的外殼包括防高溫層、防水層、防腐蝕層、防輻射層、減震層等，可以耐1700攝氏度高溫并承受350噸的撞擊力；艙內設有4層呈同心圓布置的氣囊防撞緩沖層，還設有安全座椅、瞭望系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和衛(wèi)生間等生活設施．
（1）按照總質量計算，靜止在地面上的“諾亞方舟”受到的重力是多少牛？若與地面接觸的面積為100cm²，地面受到的壓強為多大？
（2）如圖“諾亞方舟”落在水塘中，用起重機吊離水面后，“諾亞方舟”以0.1米/秒的速度勻速上升15秒，起重機對“諾亞方舟”所做的功為多少焦？

Answer 1

分析 （1）知道“諾亞方舟”質量，利用G=mg求受到的重力，地面受到的壓力等于其重力，知道受力面積，利用
p=$\frac{F}{S}$求地面受到的壓強；
（2）用起重機吊離水面后，拉力等于“諾亞方舟”的重力；利用s=vt求“諾亞方舟”上升的距離，再利用W=Fs求起重機對“諾亞方舟”所做的功．

解答 解：
（1）“諾亞方舟”受到的重力：
G=mg=6×1000kg×10N/kg=6×10⁴N；
地面受到的壓力：
F=G=6×10⁴N，
地面受到的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=6×10⁶Pa；
（2）用起重機吊離水面后，拉力F_拉=G=6×10⁴N，
由v=$\frac{s}{t}$得“諾亞方舟”上升的距離：
s=vt=0.1m/s×15s=1.5m，
起重機對“諾亞方舟”所做的功：
W=Fs=6×10⁴N×1.5m=9×10⁴J．
答：（1）“諾亞方舟”受到的重力是6×10⁴N，若與地面接觸的面積為100cm²，地面受到的壓強為6×10⁶Pa；
（2）起重機對“諾亞方舟”所做的功為9×10⁴J．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式、速度公式、功的公式的應用，雖然知識點多、綜合性強，但都屬于基礎，難度不大．