Question

6．我國自主研發(fā)的“蛟龍4500”深海潛水器的質(zhì)量是2×10⁴kg，長度有8米，高為3.5米，寬度是3米．潛水器被輪船上的機(jī)械牽引出水面時的情景如圖所示．（g=10N/kg）問：潛水器離開水面沿豎直方向勻速上升12米．
（1）牽引機(jī)械對潛水器的拉力有多大？
（2）牽引機(jī)械對潛水器所做的功是多少？
（3）假如牽引機(jī)械提升時間為2分鐘，牽引機(jī)械的功率應(yīng)為多少？

Answer 1

分析 （1）潛水器離開水面沿豎直方向勻速上升時，處于平衡狀態(tài)，受到的力是平衡力；
（2）根據(jù)W=Fs算出牽引機(jī)械對潛水器所做的功；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$算出牽引機(jī)械的功率．

解答 解：（1）潛水器離開水面沿豎直方向勻速上升時，處于平衡狀態(tài)，受到重力和拉力是一對平衡力，大小相等，即F=G=mg=2×10⁴kg×10N/kg=2×10⁵N；
（2）牽引機(jī)械對潛水器所做的功：W=Fs=2×10⁵N×12m=2.4×10⁶J；
（3）牽引機(jī)械的功率應(yīng)：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{6}J}{2×60s}$=20000W．
答：（1）牽引機(jī)械對潛水器的拉力2×10⁵N；
（2）牽引機(jī)械對潛水器所做的功是2.4×10⁶J；
（3）假如牽引機(jī)械提升時間為2分鐘，牽引機(jī)械的功率應(yīng)為20000W．

點(diǎn)評 本題考查了求重力、拉力、功及功率等問題，應(yīng)用重力公式、功、功率的計算公式即可正確解題．