Question

【題目】在打撈海底沉船時，常用水下機器人潛水打撈船上物品，已知ρ海水＝1．03×103kg／m3．

（1）機器人在水下70m處受到海水產(chǎn)生的壓強是多大?

（2）某時刻機器人在水下用豎直向上的力舉著體積為0．02m3．密度為2．7×103kg／m3的物體靜止不動，求該力的大小．

（3）若機器人在水下運動時，所受海水阻力與速度的關系如圖所示，求機器人在水下以0．5m／s的水平速度勻速運動時，機器人水平推進力的功率．

Answer 1

【答案】（1）7．21×105 Pa；

（2）334N；

（3）87．5W

【解析】

試題分析：（1）機器人受到海水的壓強：p=ρ海水gh=1．03×103kg/m3×10N/kg×70m=7．21×105Pa；

（2）∵物體在水下靜止，V排=V物，∴物體受平衡力的作用，∴G=F浮+F舉

F舉=G-F浮=ρ物gV物-ρ海水gV排=2．7×103kg/m3×10N/kg×0．02m3-1．03×103kg/m3×10N/kg×0．02m3=334N；

（3）由圖象可知，海水阻力與機器人的運動速度成正比，140N/0．4m/s=f/0．5m/s，

所以當機器人運動速度為0．5m/s時，f=175N，

∵機器人勻速前進，∴機器人水平推進力：F=f=175N，P=W/t＝Fs/t=Fv=175N×0．5m/s=87．5W。