2007年12月22日11时30分,在汪洋大海中沉睡800多年的“南海一号”成功出水(见图).“南海一号”实现的是“双保险”式整体打捞.在起浮阶段,由长100多米的亚洲第一吊之称,最大起重能力4000吨的大型吊船“华天龙”把装着“南海Ⅰ号”的沉箱(刚板焊成)吊起;由可潜入水面以下20米左右的全潜船“重任1601”匀速排水,从而使“南海一号”缓缓起浮.装着“南海Ⅰ号”的沉箱在水中重约2800吨,完全出水后重约4800吨.
分析材料,回答问题:
“沉箱”出水后受到哪些力作用?(可画示意图)
“全潜船”向外“排水”的目的是________;
“沉箱”完全在海水中受到的浮力是________N.
“全潜船”和“沉箱”为什么均由很厚的刚板制成?
网友回答
逐渐减小全潜船自身的重力 2×107
解析分析:(1)先对“沉箱”进行受力分析,然后根据重力的方向总是竖直向下、竖直向上绳的拉力和竖直向上的支持力,过重心表示出重力、拉力和支持力的方向;(2)类比潜水艇的原理分析“全潜船”向外“排水”的目的;(3)“沉箱”完全在海水中受到的浮力等于它在空气中的重力,减去在水中时的视重;(4)根据液体压强随随深度的增加而增大进行分析.
解答:解:(1)“沉箱”受到竖直向下的重力、竖直向上绳的拉力和竖直向上的支持力的作用.如图所示:(2)“全潜船”向外“排水”的目的是逐渐减小全潜船自身的重力;(3)“南海一号”的沉箱在空气中的重力:G=mg=4.8×106kg×10N/kg=4.8×107N,“南海Ⅰ号”的沉箱在水中的重力:G视=m′g=2.8×106kg×10N/kg=2.8×107NF浮=G-G视=4.8×107N-2.8×107N=2×107N;(4)因为海水越深,压强越大,“全潜船”和“沉箱”在水下20多米需要刚板能抵抗水对它生产的很大压力,所以“全潜船”和“沉箱”由很厚的刚板制成.答:(1)如图所示;(2)逐渐减小全潜船自身的重力;(3)2×107;(4)因为海水越深,压强越大,“全潜船”和“沉箱”在水下20多米需要刚板能抵抗水对它生产的很大压力,所以“全潜船”和“沉箱”由很厚的刚板制成.
点评:本题考查力的示意图、阿基米德原理、物体沉浮条件的应用、潜水艇的原理以及材料的特点,利用好称重法求浮力是本题的关键.