至今为止,我国已经成功发射了几十颗返回式卫星,已知某颗返回式卫星是一颗底面积为5m2、高1m的密封圆柱体,刚好正落回预定水域的10m深处,由如图所示的打捞船上的起重机

发布时间:2020-08-12 13:12:27

至今为止,我国已经成功发射了几十颗返回式卫星,已知某颗返回式卫星是一颗底面积为5m2、高1m的密封圆柱体,刚好正落回预定水域的10m深处,由如图所示的打捞船上的起重机匀速吊起,不计动滑轮重、钢丝绳重和摩擦.(g取10N/kg)求:
(1)卫星下底部受到水的压力是多大?
(2)已知卫星的平均密度为1.5×103kg/m3,当卫星上表面拉到刚好与水面相平时,钢丝绳A受到的拉力是多少?钢丝绳B的拉力做了多少功?

网友回答

解:(1)卫星底部受到水的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa,
∵p=,
∴卫星底部受到水的压力:
F=pS=1×105Pa×5m2=5×105N;
(2)钢丝绳A受到的拉力FA=G-F浮=ρ星gSh星-ρ水gSh星=1.5×103kg/m3×10N/kg×5m2×1m-1×103kg/m3×10N/kg×5m2×1m=2.5×104N;
钢丝绳B的拉力:FB=FA=×2.5×104N=1.25×104N,
卫星上升的高度h=10m-1m=9m,
钢丝绳B移动距离s=2h=2×9m=18m,
钢丝绳B的拉力做的功:W=FB×s=1.25×104N×18m=2.25×105J.
答:(1)卫星下底部受到水的压力是5×105N;
(2)钢丝绳A受到的拉力是2.5×104N;
钢丝绳B的拉力做的功为2.25×105J.
解析分析:(1)根据p=ρgh求出下底部受到水的压强,根据p=求出压力;
(2)首先求出重力和浮力,不计动滑轮重、钢丝绳重和摩擦,根据F=G-F浮求出拉力;再根据FB=FA求出拉力,求出卫星上升的高度,再求出绳子B移动距离,根据W=Fs求出拉力做的功.

点评:此题主要考查的使学生对液体压强、拉力、功计算公式的理解和掌握,弄清楚卫星上升的高度是解决此题的关键,有一定难度.
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