Question

在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，（已知海水密度为1×10³kg／m³）

(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³、密度为2.7×10³kg／m³的物体静止不动，求该力的大小．

(2)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率．

 

Answer 1

（1）340(2) 87.5

解析:（1）G=ρVg=2.7×10³×0.02×10=540(N)(1分) F_浮=ρgV_排=1.0×10³×10×0.02=200（N）(1分)

 F= G—F_浮=540-200=340(N) (1分)，(2)由图像可知：f=350v(1分) 匀速 F=f=350×0.5=175(N)（1分），P=Fv=175×0.5=87.5(W)(1分)

先计算机器人的重力和机器人浸没在水中时受到的浮力，利用公式F= G—F_浮计算出人在水下用的竖直向上力为340N，由图像可知：f=350v， 匀速直线运动时受平衡力 F=f=350×0.5=175N，机器人水平推进力的功率  P=Fv=175×0.5=87.5(W)