Question

【题目】舟山市政府为积极推进“五水共治”建设，改善市民生活环境，对市区主要河道进行清淤工作．如图甲所示为负责清淤工作的打捞船和挖掘机．
（1）如图甲所示，打捞船装上挖掘机后，打捞船排开水的体积如何变化，并分析其原因．
（2）挖掘机的质量是120吨，与船板的接触面积为15平方米，挖掘机装有0.75吨淤泥静止在打捞船上时（打捞船板水平），船板所受的压强是多少？
（3）如图乙所示，挖掘机每次能挖起质量为0.75t的淤泥，挖掘深度H=2m．挖掘机每挖一次对淤泥做功多少？（不考虑浮力的影响）

Answer 1

【答案】
（1）解：如图甲所示，打捞船装上挖掘机后，打捞般所受的浮力F浮=G船+G机，即浮力变大，由V排= 可知，船排开水的体积会增大；

答：船排开水的体积会变大，因为打捞船装上挖掘机后，浮力会变大；

（2）解：挖掘机对船的压力F=G总=G机+G泥=（m机+m泥）g=（120×103kg+0.75×103kg）×10N/kg=127500N，

挖掘机对船的压强：p= = =8500Pa；

答：对船的压强为8500Pa；

（3）解：泥的重力：G泥=m泥g=0.75×103kg×10N/kg=7500N，

挖掘机每挖一次对淤泥做功：W=Gh=7500N×2m=15000J．

答：挖掘机每挖一次对淤泥做功为15000J．

【解析】（1）漂浮的物体，所受的浮力与物体重力相等，由阿基米德原理分析；（2）水平面上的物体，对水平面的压力大小与物体重力相等，由p= 解题；（3）克服物体重力做功可用W=Gh计算，据此解题．
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识，掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa），以及对功的计算的理解，了解功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．