Question

圖11是某打撈船從海底打撈貨物的示意圖，貨物的重力為 35 000 N。貨物在水中勻速豎直上升過程，繞滑輪的鋼絲繩上的拉力是 7 500 N；貨物離開水面后，以O.2 m／s的速度勻速豎直上升。g取10 N／kg，不計摩擦和滑輪與繩的重力。試求：

(1)貨物在水中勻速豎直上升過程，受到的浮力是多少?

(2)貨物離開水面后勻速豎直上升過程，貨物所受拉力的功率是多少?

(3)貨物離開水面后勻速豎直上升15 s，帶動鋼絲繩的電動機至少消耗了多少電能?

Answer 1

解：（1）貨物所受拉力

F_水＝4F₀＝7500N×4＝30000N                          （1分）

F_浮＝G－F_水＝35000N－30000N＝5000N                  （1分）

（2）P＝W/t，W＝Fs，v＝s/t                                 （1分）

P＝F_空氣v＝Gv＝35000N×0.2m/s＝7000W                   （1分）

（3）E＝W＝Pt                                              （1分）

＝7000W×15s＝1.05×10⁵J                              （1分）

答：（1）貨物在水中，貨物受到的浮力是5000N。

（2）貨物在空氣中，貨物所受拉力的功率是7000W。

（3）帶動鋼絲繩的電動機至少消耗了1.05×10⁵J的電能。