Question

2007年12月22日11：30，深藏于海底800余年的南宋古沉船“南海一号”成功整体打捞出水．通过起吊装置“南海1号”被吊离30m深的海底淤泥，渐渐露出水面．若“南海一号”重约为3.8×10⁷N，在水下起吊时钢丝绳的拉力约为2.8×10⁷N，则：
（1）为能将“南海一号”吊离水面，起吊装置巨臂提供的起吊总动力至少多大？
（2）若“南海一号”按照大约0.02m/s的速度被起吊，在出水前沉船受到的浮力多大？沉船出水前起吊装置的有用功率约为多少瓦？

Answer 1

已知：“南海一号”重约为G=3.8×10⁷N，钢丝绳的拉力约为F_拉=2.8×10⁷N，速度v=0.02m/s
求：（1）起吊装置巨臂提供的起吊总动力F=？；（2）在出水前沉船受到的浮力F_浮=？；有用功率P=？
解：（1）将“南海一号”吊离水面，起吊装置巨臂提供的起吊总动力：
F=G=3.8×10⁷N；
（2）在出水前沉船受到的浮力：
F_浮=G-F_拉=3.8×10⁷N-2.8×10⁷N=1×10⁷N；
有用功率：
P===F_拉v=2.8×10⁷N×0.02m/s=5.6×10⁵W．
（1）起吊装置巨臂提供的起吊总动力至少3.8×10⁷N；
（2）在出水前沉船受到的浮力为1×10⁷N；
沉船出水前起吊装置的有用功率为5.6×10⁵W．
分析：（1）将“南海一号”吊离水面，起吊装置巨臂提供的起吊总动力至少等于沉船的重力；
（2）根据F_浮=G-F_拉求出浮力大小；再根据P===Fv求出有用功率．
点评：此题主要考查的是学生对浮力、二力平衡、功率计算公式的理解和掌握，基础性题目．