Question

如图所示，上海外滩地区的标志之一，“百岁高龄”的外白渡桥将实施移桥整修．搬迁过程中，利用涨潮时江水的浮力，由一艘重力约9.8×10⁶牛的驳船将重力约4×10⁶牛的一跨钢结构整体托起．求：
（1）驳船将一跨钢结构匀速托高1米，所做的功W．
（2）装载上钢结构后，驳船静止在江中时受到的浮力F_浮．
（3）若在运输过程中，钢结构和保护装置与驳船直接接触的面积约为50米²，整个装置对驳船的压强p为多大？（保护装置的重力不计）

Answer 1

已知：船的重力G_船=9.8×10⁶N，钢结构的重力G=4×10⁶N，高度h=1m，接触面积S=50m²
求：（1）做的功W=？；（2）受到的浮力F_浮=？；（3）整个装置对驳船的压强p=？
解：（1）所做的功W=Gh=4×10⁶N×1m=4×10⁶J；
（2）驳船漂浮在水中，受的浮力等于其总重力，所以受到的浮力F_浮=G_船+G=9.8×10⁶N+4×10⁶N=13.8×10⁶N；
（3）钢结构对船的压力F=G=4×10⁶N，
钢结构对船的压强：
p===8×10⁴Pa．
答：（1）所做的功为4×10⁶J；
（2）驳船静止在江中时受到的浮力为13.8×10⁶N；
（3）整个装置对驳船的压强为8×10⁴Pa．
分析：（1）根据W=Gh求出做的功；
（2）驳船漂浮在水中，受的浮力等于其总重力；
（3）钢结构对船的压力等于其重力，根据p=求出压强．
点评：此题主要考查的是学生对功、浮力、压强计算公式的理解和掌握，明确压力等于重力是解决此题的关键．