2007年12月22日,在海底23m深处沉睡800多年的“南海一号”古沉船,被打捞船用起重机成功吊起.“南海一号”起吊前,先用一个长方体形状的箱子将古船密封在内,称之为沉箱.该沉箱长36m、宽15m、高5m,它的总质量为3500t,沉箱被吊离水面后,由水平地面上16个气囊垫着,此后沉箱切割后“南海一号”将运到“水晶宫”保存(海水的密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg). (1)沉箱底部在海水中受到的压强多大? (2)沉箱从海水中逐渐吊起(未露出水面)时起重机对它的拉力多大? (3)为了避免沉船吊起时所受压强迅速变化导致船体损坏,打捞部门会同文物专家共同决定,沉箱吊起用20h时间完成,如果只考虑沉箱吊起至上表面到达水面这一阶段,求起重机的功率. |
(1)已知海水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水深h=23m,则沉箱底部在海水中受到的压强 P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×23m=2.3×105Pa. (2)沉箱在被逐渐吊起时,受竖直向下的重力G,竖直向上是拉力F拉,竖直向上的浮力F浮,而处于平衡状态. G=mg=3500000kg×10N/kg=3.5×107N,F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×36m×15m×5m=2.7×107N. 由平衡条件,得:G=F浮+F拉,则F拉=G-F浮=3.5×107N-2.7×107N=8×106N. (3)沉箱吊起至上表面到达水面这一阶段,沉箱的路程s=23m-5m=18m,则拉力的功W=F拉s=8×106N×18m=1.44×108J 吊起的时间t=20h=20×60×60s=7.2×104s,P===2000W. 答:(1)沉箱底部在海水中受到的压强2.3×105Pa.(2)沉箱从海水中逐渐吊起(未露出水面)时起重机对它的拉力是8×106N.(3)起重机的功率是2000W. |
核心考点
试题【2007年12月22日,在海底23m深处沉睡800多年的“南海一号”古沉船,被打捞船用起重机成功吊起.“南海一号”起吊前,先用一个长方体形状的箱子将古船密封在内】;主要考察你对
液体的压强的计算等知识点的理解。
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举一反三
有一底面积为1分米2的圆柱形容器,内盛2分米深的水.现将一块重3.4牛顿,体积为0.5分米3的正方形物体投入水中(设水未溅出)求: (1)物体静止后受到浮力的大小和方向?(2)容器底受到总压力多大? |
一只桶重5N,桶底面积为300cm2,倒入100N的水后,水面高度为0.3m. (1)求桶底受到水的压力;(2)桶放在水平地面上,地面受到的压强. |
长江三峡工程是一座集防洪、发电、航运和供水等综合利用的巨大水利水电工程.其主要技术数据如下表所示:
大坝高度/m | 大坝长度/m | 最高蓄水位/m | 总库容量/m3 | 平均流量/m3•min-1 | 185 | 2335 | 175 | 4×1010 | 8.5×105 | 某底面积为0.01米2的薄壁柱形容器内盛有0.2米深的水,另一容器中盛有体积为3.0×10-3米3的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3).①求水对容器底部的压强p水; ②求酒精的质量m酒; ③若把以上两种液体分别倒入底面积为S和2S的两个足够高的薄壁柱形容器内,要求液体对容器底部压强的比值最大.根据要求选择:底面积为______的容器装水,底面积为______的容器装酒精;求出:液体对两容器底部压强的最大比值. | “5.7”大连空难飞机的黑匣子是潜水员在出事地点从10m深的海底匀速打捞出水面的.它的体积为50(长)×20(宽)×10(高)cm3,质量为20kg,表面橘红色的长方体,黑匣子防护要求很高,必须经过1000℃的高温而不被烧坏,平放时能经受2.5×104N的挤压而不变形,在海水(设ρ海水=1.0×103kg/m3)中浸泡36h而不渗水.请解答下面问题 (1)黑匣子在海底受到压强多大? (2)海水对黑匣子的压强是否会使它变形? (3)黑匣子在海水中受到的浮力有多大? (4)黑匣子的密度多大? |
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