题文

我国某颗返回式卫星约是一边长为2m的封闭式正方体，其总质量为1.0×l04 kg。回收时，落回预定水域的10m深处，假没用如图所示的打捞船上的装置匀速吊起，从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中，卫星受到的浮力是变化的，我们可以用一个恒力来代替，这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的，不计绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦。（g取10 N/kg，ρ水=1 0 ×l03 kg/m3) 求： （1）定滑轮的作用是什么？ （2）起吊之前，卫星下表面受到水的压力是多大？ （3）将卫星匀速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在钢绳上A点的水平拉力是多大？ （4）将卫星从水底打捞至下表面刚好离开水面的过程中，作用在A点的水平拉力做了多少功？

题型：计算题  难度：偏难

答案

解： （1）定滑轮的特点是改变作用力的方向 （2）p =ρ水gh =1. 0×103 kg/m3×10 N/kg×10m=l.0×105 Pa， 由p=F/S得F=pS=l.0×105Pa×4m2=4×105N； （3）G= mg =l.0×104 kg×10 N/kg=l.0×105 N，F浮 =ρ水gV排=l.0×103kg/m3 ×10 N/kg ×8m3 =8×104N，因为F拉+ F浮=G      所以F拉 =G-F浮 =l.0×105 N -8×104 N=2×10 4 N （4）因为F拉'+F浮=G      所以F拉'=G -F浮=1.0×105N -× 8×104 N    =6×104N      所以W1= F拉（h -l）=2×104N ×（10m -2 m）=1.6×105J       W2=F拉'l=6×104N×2m=l.2×105J，W总=W1+W2=1.6×10 5J +1.2×105 J=2.8×105J。

据专家权威分析，试题“我国某颗返回式卫星约是一边长为2m的封闭式正方体，其总质量为1...”主要考查你对  功的计算，压力的定义，浮力及阿基米德原理，平衡力与平衡状态，定滑轮及其工作特点  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算压力的定义浮力及阿基米德原理平衡力与平衡状态定滑轮及其工作特点

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：压力的定义

• 定义、单位：
  垂直作用在物体表面上的力叫压力。用F来表示，单位是牛(N)。
  
  

• 压力产生的条件：
  只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示，静止在水平地面上、紧挨墙角的小球，由于墙与小球之间无挤压作用，因而它们之间不存在压力。
  
  方向：
       压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向受压物体。例如按图钉(图)，其方向可以与墙面垂直，与天花板垂直，也可以与水平桌面垂直，无论这个面如何放置，压力的方向总是要与接触面垂直的．这是压力和其他力的一个区别。
  
  大小：压力并不都是由重力产生的，因此压力的大小并不一定与重力大小相等，有时甚至无关。
  
  作用点：在受压物体的接触面上。例在图中画出沿斜面向下滚动的小球对斜面压力的示意图(压力是指垂直压在物体表面上的力)。

• 压力与重力的区别和联系：
  

  	重力	压力
  定义	由于地球的吸引而使物体受到的力	垂直作用在物体表面上的力
  产生原因	由于地球的吸引而产生	由于物体对物体的挤压而产生
  方向	总是竖直向下	垂直于受压面且指向被压物体
  作用点	物体的重心	在受压物体的表面
  施力物体	地球	对受力物体产生挤压作用的物体
  联系	在通常情况下，静止在水平地面上的物体，其重力等于物体对地面的压力
  注意点	压力不一定是由于物体受到重力而产生的。物体由于受到重力的作用，可以产生压力，但压力的大小不一定等于物体的重力

  
  

• 压强知识梳理：