Question

9．在一次沉船打撈過程中，將一只重為7900N的鐵塊從100m深處勻速緩慢地拉到10m深處，不考慮水的阻力．（ρ_鐵=7.9×10³kg/m³，g=10N/kg）求：
（1）在100m深處時，水對鐵塊產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）鐵塊的體積和它在水中受到的浮力；
（3）繩的拉力對鐵塊所做的功．

Answer 1

分析 （1）知道水的密度和鐵塊在水中所處的深度，可利用公式P=ρ_液gh計算出水對鐵塊產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
（2）知道鐵塊的重力，可利用公式m=$\frac{G}{g}$計算出鐵塊的質(zhì)量，又知道鐵塊的密度，可利用公式V=$\frac{m}{ρ}$計算出鐵塊的體積，鐵塊浸沒在水中，則鐵塊排開水的體積就等于鐵塊的體積，最后再利用公式F_浮=ρ_液v_排g計算出鐵塊在水中受到的浮力．
（3）知道鐵塊的重力和鐵塊所受到的浮力，可利用公式F_浮=G-F計算出拉力的大小，又知道在拉力的方向上移動的距離，可利用公式W=FS計算出拉力做的功．

解答 解：
（1）水對鐵塊產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×100m=1.0×10⁶Pa．
（2）鐵塊的質(zhì)量為：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{7900N}{10N/kg}$=790kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$得：鐵塊的體積為V=$\frac{m}{{ρ}_{鐵}}$=$\frac{790kg}{7.9×{10}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.1m³，
由于鐵塊浸沒在水中，則V_排=V=0.1m³，
則鐵塊在水中受到的浮力為：F_浮=ρ_水V_排g=1.0×10³kg/m³×0.1m³×10N/kg=1000N．
（3）根據(jù)物體平衡條件可知：繩對鐵塊的拉力為F=G-F_浮=7900N-1000N=6900N，
而s=100m-10m=90m，
則拉力做的功為：W=Fs=6900N×90m=6.21×10⁵J．
答：（1）在100m深處時，水對鐵塊產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.0×10⁶Pa；
（2）鐵塊的體積和它在水中受到的浮力為1000N；
（3）繩的拉力對鐵塊所做的功為6.21×10⁵J．

點評 本題考查了重力的計算、密度的計算、液體壓強(qiáng)、浮力和功的計算，不過都是公式的直接應(yīng)用，重在考查同學(xué)們基本公式的應(yīng)用能力，難度不大．