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

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力的合成与应用/2022-03-02 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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.

◎ 答案

(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,竖直向上的浮力F,而处于平衡状态.
G=mg=3500000kg×10N/kg=3.5×107N,F=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×36m×15m×5m=2.7×107N.
由平衡条件,得:G=F+F,则F=G-F=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=Fs=8×106N×18m=1.44×108J
吊起的时间t=20h=20×60×60s=7.2×104s,P=
W
t
=
1.44×108J
7.2×104s
=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.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,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,称之为沉箱.该沉箱长…”主要考查了你对  【液体压强的计算】,【功率的计算】,【力的合成与应用】  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。

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