Question

6．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

分析 （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=$\frac{W}{t}$算出牵引机械的功率．

解答 解：（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）牵引机械对潜水器所做的功：W=Fs=2×10⁵N×12m=2.4×10⁶J；
（3）牵引机械的功率应：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{6}J}{2×60s}$=20000W．
答：（1）牵引机械对潜水器的拉力2×10⁵N；
（2）牵引机械对潜水器所做的功是2.4×10⁶J；
（3）假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为20000W．

点评 本题考查了求重力、拉力、功及功率等问题，应用重力公式、功、功率的计算公式即可正确解题．