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前不久,闽江口发生一起两船相撞事故,致使一货船沉入几十米深的江底.假设沉船上有一...

前不久,闽江口发生一起两船相撞事故,致使一货船沉入几十米深的江底.假设沉船上有一只体积为0.02m3,重为500N的密闭保险箱.现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉,在50s内提升了10m(未露出水面),此过程中:(不计水的阻力,g取10N/kg)
(1)保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大?
(2)保险箱上升的速度多大?
(3)拉力做了多少功?
(1)知道保险箱全浸没在水中,排开水的体积等于保险箱的体积,利用阿基米德原理求保险箱受到的浮力;而保险箱受到水的浮力加上绳子的拉力等于保险箱重,据此求绳子的拉力; (2)知道保险箱上升的距离和时间,利用速度公式求上升速度; (3)知道拉力大小和上升的距离,利用功的公式求拉力做功. 【解析】 (1)保险箱受到水的浮力: F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N, ∵F浮+F拉=G, ∴绳子的拉力:F拉=G-F浮=500N-200N=300N; (2)保险箱上升的速度:v===0.2m/s; (3)拉力做功:W=F拉s=300N×10m=3000J. 答:(1)保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各为200N、300N; (2)保险箱上升的速度为0.2m/s; (3)拉力做了3000J的功.
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考点分析:
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______
______
______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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