Question

【題目】在打撈海底沉船時(shí)，常用水下機(jī)器人潛水打撈船上物品，已知ρ海水＝1．03×103kg／m3．

（1）機(jī)器人在水下70m處受到海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多大?

（2）某時(shí)刻機(jī)器人在水下用豎直向上的力舉著體積為0．02m3．密度為2．7×103kg／m3的物體靜止不動(dòng)，求該力的大小．

（3）若機(jī)器人在水下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受海水阻力與速度的關(guān)系如圖所示，求機(jī)器人在水下以0．5m／s的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人水平推進(jìn)力的功率．

Answer 1

【答案】（1）7．21×105 Pa；

（2）334N；

（3）87．5W

【解析】

試題分析：（1）機(jī)器人受到海水的壓強(qiáng)：p=ρ海水gh=1．03×103kg/m3×10N/kg×70m=7．21×105Pa；

（2）∵物體在水下靜止，V排=V物，∴物體受平衡力的作用，∴G=F浮+F舉

F舉=G-F浮=ρ物gV物-ρ海水gV排=2．7×103kg/m3×10N/kg×0．02m3-1．03×103kg/m3×10N/kg×0．02m3=334N；

（3）由圖象可知，海水阻力與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度成正比，140N/0．4m/s=f/0．5m/s，

所以當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度為0．5m/s時(shí)，f=175N，

∵機(jī)器人勻速前進(jìn)，∴機(jī)器人水平推進(jìn)力：F=f=175N，P=W/t＝Fs/t=Fv=175N×0．5m/s=87．5W。