Question

19．打撈沉船時(shí)，常先將金屬浮箱注滿水，沉入水底，再用鋼繩將其固定在沉船上，然后向浮箱中壓入氣體，排出浮箱內(nèi)的水，這樣浮箱就可上浮把沉船拉起．某次打撈作業(yè)中，所用的浮箱是邊長為2m的正方體，自重2000N，當(dāng)浮箱上表面沉到距水面20m處時(shí)．求：
（1）浮箱上表面受到水的壓強(qiáng)；
（2）浮箱受到水的浮力．
（3）當(dāng)把浮箱內(nèi)的水全部排出以后，浮箱與沉船一起勻速上浮時(shí)，浮箱對沉船的拉力．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知水深，由液體壓強(qiáng)公式可以求出水對浮箱上表面的壓強(qiáng)．
（2）由浮力公式可以求出浮箱受到的浮力．
（3）浮箱受到的拉力與其重力之差是浮箱對沉船的拉力．

解答 解：（1）浮箱上表面受到的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20m=2×10⁵Pa；
（2）浮箱排開水的體積V=V_排=a³=（2m）³=8m³，
浮箱受到的浮力：
F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10 N/kg×8m³=8×10⁴N；
（3）浮箱勻速浮起，浮箱對船的拉力：
F_拉=F_浮-G_浮箱=8×10⁴N-2000N=7.8×10⁴N；
答：（1）浮箱上表面受到水的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa；  
（2）浮箱受到水的浮力為8×10⁴N；
（3）當(dāng)把浮箱內(nèi)水全部排出，浮箱與沉船-起勻速浮起時(shí)，浮箱對沉船的拉力為7.8×10⁴N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求液體壓強(qiáng)、求浮力、拉力、水的質(zhì)量等問題，應(yīng)用液體壓強(qiáng)公式、浮力公式、平衡條件即可正確解題．