题目

常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体，（ρ水=1.0×103kg/m3 ， g=10N/kg） （1） 某时候机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03m3、密度为2.5×103kg/m3的实心物体静止不动，该力的大小是多少？ （2） 若机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图所示，求： ①物体上升的速度是多少？②这个过程动力F对物体做了多少功？ 答案： 解：物体受到的浮力： F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m3=300N，由ρ= mV 和G=mg可得，物体受到的重力：G=mg=ρVg=2.5×103kg/m3×0.03m3×10N/kg=750N，对物体受力分析可，受竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、机器人向上的举力F举作用处于静止状态，所以，机器人对物体的举力：F举=G﹣F浮=750N﹣300N=450N 解：①物体上升的速度： v= st = 30m150s =0.2m/s；②由图象可知，物体竖直上升所需要的动力F=500N，这个过程动力F对物体做的功：W=Fs=500N×30m=15000J

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