Question

被形容为“满船尽带黄金甲”、身价逾千亿美元的广东海底沉船“南海一号”，已于2007年12月22日上午11时30分成功浮出水面．“南海一号”采用的是古船整体打捞模式，这在世界考古和打捞界都是首创．沉船地点在广东珠江口以西、距阳江海陵岛30里，约水下20米处．“南海一号”在水中的重量为2800吨，空气中重量达4800吨，为吊起这艘价值连城的古沉船，中国大陆特别打造了“亚洲第一吊”的4000吨全回转起重船“华天龙”号（如图），到时将由它以0.1m/s的速度把“南海一号”吊出水面．（g=10N/kg）
（1）“南海一号”在水中所受浮力是多大？
（2）“华天龙”号起吊该船时出水前的有用功率是多少？
（3）若“华天龙”号起重船起吊时的总功率为5×10⁶W，则出水前的机械效率是多少？

Answer

（1）利用重力公式求出“南海一号”在水中、空气中重，利用称重法求“南海一号”受到的浮力；
（2）“华天龙”号对船的拉力等于“南海一号”在水中重，利用P=Fv求）“华天龙”号起吊该船时出水前的有用功率；
（3）知道总功率，利用η=求出水前的机械效率．
【解析】
（1）“南海一号”在水中的重：
G1=m1g=2800×103kg×10N/kg=2.8×107N，
在空气中重：
G2=m2g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107N，
“南海一号”受到的浮力：
F浮=G2-G1=4.8×107N-2.8×107N=2×107N；
（2）“华天龙”号对船的拉力：
F=G1=2.8×107N，
P有用=Fv=2.8×107N×0.1m/s=2.8×106W；
（3）η===56%．
答：（1）“南海一号”在水中所受浮力是2×107N；
（2）“华天龙”号起吊该船时出水前的有用功率是2.8×106W；
（3）若“华天龙”号起重船起吊时的总功率为5×106W，则出水前的机械效率是56%．