Question

11．2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，我国启用了“蓝鳍金枪鱼-21”简称（金枪鱼）自主水下航行器进行深海搜寻．“金枪鱼”质量为750kg最大潜水深度为4500m，（g取10N/kg）．若漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图所示，图中P₃=3P₁．求t₁时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）．

Answer 1

分析 （1）根据公式W=Fs和P=$\frac{W}{t}$，可推导得出计算功率的另一个公式为：P=Fv；过程如下：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{v}$=F×$\frac{s}{t}$=Fv；
（2）根据力与运动之间的关系，匀速直线运动的物体受到平衡力的作用．

解答 解：由图象可知，在时间t₃之后，“金枪鱼”已完全离开水面，此时，“金枪鱼”匀速升高，受到平衡力作用；即拉力F₃=G=mg=750kg×10N/kg=7500N；此时的功率P₃=F₃v．
在时间t₁时，起重装置对“金枪鱼”的拉力为F₁；功率P₁=F₁v；
因为：P₃=3P₁．故有F₃v=3F₁v．
则F₁=$\frac{1}{3}$F₃=$\frac{1}{3}$×7500N=2500N；
答：t₁时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力为2500N．

点评 准确分析图象的含义，熟练运用计算功率的公式何变形公式，运用平衡力的知识；是解答此题的关键．