◎ 题目

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？

◎ 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。

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，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1.0×l04kg。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…”主要考查了你对  【压力的定义】，【浮力及阿基米德原理】，【功的计算】，【平衡力与平衡状态】，【定滑轮及其工作特点】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。