Question

【題目】在一次沉船打撈過程中，將一只鐵錨從水面下60m深處勻速緩慢的拉到水面下10m深處，不考慮水的阻力。假如鐵錨重為7900N，已知:ρ鐵=7.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：

（1）在60m深處，水對鐵錨產(chǎn)生的壓強。

（2）鐵錨在水中受到的浮力。

（3）在勻速拉動鐵錨上升的過程中，繩對鐵錨的拉力及拉力所做的功。

Answer 1

【答案】（1）6×105帕 （2）1000N （3）3.45 ×105J

【解析】（1）∵ρ水 =1.0×103 kg/m3 ，g=10N/kg，h=60m，

∴水對鐵錨產(chǎn)生的壓強為：p=ρ水 gh=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×60m=6.0×106 Pa，

（2）∵G=7900N，∴鐵錨的質(zhì)量為：m=G/g=7900N/10N/kg=790kg，

而ρ鐵 =7.9×103 kg/m3 ，∴鐵錨的體積為：V=m/ρ鐵=790kg/7.9×103kg/m3=0.1m3 ，

∵鐵錨浸沒在水中，∴V排 =V=0.1m3 ，

則鐵錨在水中受到的浮力為：F浮 =ρ水 V排 g=1.0×103 kg/m3 ×0.1m3×10N/kg=1000N，

（3）∵G=7900N，F浮 =1000N，∴繩對鐵錨的拉力為：F=G-F浮 =7900N-1000N=6900N，

而s=60m-10m=50m，∴拉力做的功為：W=Fs=6900N×50m=3.45×105 J