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．（g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³，ρ_铝=2.7×10³kg/m³）
（1）机器人在水下60m处受到海水产生的压强是多大？
（2）某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.05m³的实心铝块静止不动，求举力的大小．

Answer 1

解：（1）机器人在水下60m处受到海水产生的压强是
P=ρ_海水gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×60m=6.18×10⁵Pa
（2）铝块受到的重力为
G=mg=ρvg=2.7×10³kg/m³×0.05m³×10N/kg=1350N
铝块受到的浮力为
F_浮=ρ_液gv=1.03×10³kg/m³×10N/kg×0.05m³=515N
机器人对铝块的举力为
F_举=G-F_浮=1350N-515N=835N．
答：（1）机器人在水下60m处受到海水产生的压强是6.18×10⁵Pa．
（2）举力为835N．
分析：（1）机器人在海水中受到的压强比较简单，可以直接利用公式计算；
（2）铝块在水中受到三个力的作用：重力、浮力和机器人的举力．其中，重力方向向下，浮力和举力方向都是向上，所以举力等于重力与浮力之差．
点评：解决浮力问题，首先要对研究对象做好受力分析，找出等量关系．