Question

【題目】在打撈海底沉船時(shí)，常用水下機(jī)器人潛入水下打撈船上物品，已知ρ海水＝1.03×103kg／m3．

(1)機(jī)器人在水下70m處受到海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多大?

(2)某時(shí)刻機(jī)器人在水下用豎直向上的力舉著體積為0.02m3、密度為2.7×103kg／m3的物體靜止不動(dòng)，求該力的大�。�

(3)若機(jī)器人在水下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受海水阻力與速度的關(guān)系如圖所示，求機(jī)器人在水下以0.5m／s的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人水平推進(jìn)力的功率．

Answer 1

【答案】 7.2×105Pa 334N 87.5W

【解析】試題分析

（1）知道深度和海水的密度，利用液體壓強(qiáng)公式求機(jī)器人受到海水的壓強(qiáng).
（2）知道物體的體積、密度和海水的密度，利用重力公式和阿基米德原理可以求物體重和所受浮力；又因?yàn)闄C(jī)器人在水下物體靜止不動(dòng)，物體受重力等于物體受浮力加上機(jī)器人對(duì)它向上的力，據(jù)此求機(jī)器人對(duì)物體施加的力.
（3）由f-v圖象可求當(dāng)機(jī)器人以0.5m/s的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力，又因?yàn)?/span>F=f，所以根據(jù)功率公式可求機(jī)器人水平推進(jìn)力的功率.

試題解析

（1）機(jī)器人受到海水的壓強(qiáng)：
.
（2）物體在水下靜止，V排=V物，物體受平衡力的作用；
物體的重力：

.
物體的浮力：

.

因?yàn)槲矬w此時(shí)處于平衡狀態(tài)，所以：
.

（3）由圖象可知，海水阻力與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度成正比，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度為0.5m/s時(shí)，阻力f為：

，解得：f=175N.
因?yàn)闄C(jī)器人勻速前進(jìn)，所以機(jī)器人水平推進(jìn)力：
，
.