Question

11．2014年4月14日，為尋找失聯(lián)的MH370航班，我國啟用了“藍(lán)鰭金槍魚-21”簡(jiǎn)稱（金槍魚）自主水下航行器進(jìn)行深海搜尋．“金槍魚”質(zhì)量為750kg最大潛水深度為4500m，（g取10N/kg）．若漂浮在海面的“金槍魚”，由起重裝置將其勻速豎直吊離海面．起重裝置拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，圖中P₃=3P₁．求t₁時(shí)刻起重裝置對(duì)“金槍魚”的拉力（不考慮水的阻力）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式W=Fs和P=$\frac{W}{t}$，可推導(dǎo)得出計(jì)算功率的另一個(gè)公式為：P=Fv；過程如下：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{v}$=F×$\frac{s}{t}$=Fv；
（2）根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力的作用．

解答 解：由圖象可知，在時(shí)間t₃之后，“金槍魚”已完全離開水面，此時(shí)，“金槍魚”勻速升高，受到平衡力作用；即拉力F₃=G=mg=750kg×10N/kg=7500N；此時(shí)的功率P₃=F₃v．
在時(shí)間t₁時(shí)，起重裝置對(duì)“金槍魚”的拉力為F₁；功率P₁=F₁v；
因?yàn)椋篜₃=3P₁．故有F₃v=3F₁v．
則F₁=$\frac{1}{3}$F₃=$\frac{1}{3}$×7500N=2500N；
答：t₁時(shí)刻起重裝置對(duì)“金槍魚”的拉力為2500N．

點(diǎn)評(píng) 準(zhǔn)確分析圖象的含義，熟練運(yùn)用計(jì)算功率的公式何變形公式，運(yùn)用平衡力的知識(shí)；是解答此題的關(guān)鍵．