我國資源勘探返回式衞星是一個邊長為1m的封閉式正方體，其總質量為2.0×103㎏．回收時，該衞星落回10m深...

問題詳情：

 我國資源勘探返回式衞星是一個邊長為1m的封閉式正方體，其總質量為2.0×103㎏．回收時，該衞星落回10m深的預定水域底部水平位置，假設用如圖所示的打撈船上的裝置勻速吊起，從衞星的上表面露出水面到下表面剛好離開水面的過程中，衞星受到的浮力是變化的，我們可以用一個恆力來代替，這個恆力的大小等於衞星受到的最大浮力的1/2，不計繩重和繩在水中受到的浮力，以及繩與滑輪間的摩擦．求：

（1）起吊之前，衞星上表面受到水的壓強；

（2）將衞星勻速吊起後在上表面未露出水面之前，作用在鋼繩上A點的水平拉力；

（3）將衞星從水底打撈至下表面剛好離開水面的過程中，作用在A點的水平拉力做了多少功？

【回答】

（1）水產生的壓強： p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×（10m-1m）=9×104Pa； （2）衞星的重力： G=mg=2.0×103kg×10N/kg=2×104N， 浮力F浮=ρ水gV=1000kg/m3×10N/kg×1m3=104N， 作用在鋼繩上A點的水平拉力F′=G-F浮=2×104N-1×104N=1×104N； （3）衞星完全在水下做的功W1=F′（h-a）=1×104N×（10m-1m）=9×104J， 出水時的拉力F2=G-F/2=2×104N-1×104N/2=1.5×104N

出水時做的W2=F2a=1.5×104N×1m=1.5×104J， 故對衞星做的功W=W1+W2=9×104J+1.5×104J=1.05×105J． 答：（1）起吊之前，衞星上表面受到水的壓強9×104Pa； （2）將衞星勻速吊起後在上表面未露出水面之前，作用在鋼繩上A點的水平拉力1×104N； （3）將衞星從水底打撈至下表面剛好離開水面的過程中，作用在A點的水平拉力做了1.05×105J的功．

知識點：八年級下

題型：計算題