Question

图11是某打捞船从海底打捞货物的示意图，货物的重力为 35 000 N。货物在水中匀速竖直上升过程，绕滑轮的钢丝绳上的拉力是 7 500 N；货物离开水面后，以O.2 m／s的速度匀速竖直上升。g取10 N／kg，不计摩擦和滑轮与绳的重力。试求：

(1)货物在水中匀速竖直上升过程，受到的浮力是多少?

(2)货物离开水面后匀速竖直上升过程，货物所受拉力的功率是多少?

(3)货物离开水面后匀速竖直上升15 s，带动钢丝绳的电动机至少消耗了多少电能?

Answer 1

解：（1）货物所受拉力

F_水＝4F₀＝7500N×4＝30000N                          （1分）

F_浮＝G－F_水＝35000N－30000N＝5000N                  （1分）

（2）P＝W/t，W＝Fs，v＝s/t                                 （1分）

P＝F_空气v＝Gv＝35000N×0.2m/s＝7000W                   （1分）

（3）E＝W＝Pt                                              （1分）

＝7000W×15s＝1.05×10⁵J                              （1分）

答：（1）货物在水中，货物受到的浮力是5000N。

（2）货物在空气中，货物所受拉力的功率是7000W。

（3）带动钢丝绳的电动机至少消耗了1.05×10⁵J的电能。