前不久,閩江口發(fā)生一起兩船相撞事故,致使一貨船沉入幾十米深的江底.假設(shè)沉船上有一只體積為0.02m3,重為500N的密閉保險(xiǎn)箱.現(xiàn)用繩子將保險(xiǎn)箱從江底勻速向上拉,在50s內(nèi)提升了10m(未露出水面),此過程中(不計(jì)水的阻力,g取10N/kg):

(1)保險(xiǎn)箱受到水的浮力和繩子的拉力各多大?

(2)保險(xiǎn)箱上升的速度多大?

(3)拉力做了多少功?

答案:
解析:

  (1)保險(xiǎn)箱在水中所受的浮力

  F=G=ρgV

  代入數(shù)據(jù)得F=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N繩子的拉力大小為F=G-F=500N-200N=300N

  (2)保險(xiǎn)箱上升速度的大小為v=h/t=10m/50s=0.2m/s

  (3)拉力做的功為W=Fh=300N×10m=3×103J.


提示:

保險(xiǎn)箱勻速上升過程受三個(gè)力平衡,如圖所示,顯然F+F=G,題中要求拉力做的功,因此關(guān)鍵求出拉力F的大。


練習(xí)冊(cè)系列答案
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前不久,閩江口發(fā)生一起兩船相撞事故,致使一貨船沉入幾十米深的江底.假設(shè)沉船上有一只體積為0.02m3,重為500N的密閉保險(xiǎn)箱.現(xiàn)用繩子將保險(xiǎn)箱從江底勻速向上拉,在50s內(nèi)提升了10m(未露出水面),此過程中:(不計(jì)水的阻力,g取10N/kg)
(1)保險(xiǎn)箱受到水的浮力和繩子的拉力各多大?
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(3)拉力做了多少功?

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