Question

【题目】我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104kg，长度有8米，高为3.5米，宽度是3米．潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示．（g=10N/kg）问：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米．
（1）牵引机械对潜水器的拉力有多大？
（2）牵引机械对潜水器所做的功是多少？
（3）假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升时，处于平衡状态，受到重力和拉力是一对平衡力，大小相等，即F=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N
（2）解：牵引机械对潜水器所做的功：W=Fs=2×105N×12m=2.4×106J
（3）解：牵引机械的功率应：P= = =20000W
【解析】（1）潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升时，处于平衡状态，受到的力是平衡力；（2）根据W=Fs算出牵引机械对潜水器所做的功；（3）根据P= 算出牵引机械的功率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解二力平衡条件的应用的相关知识，掌握二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线），以及对功的计算的理解，了解功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．