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(2012•津南区一模)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,(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

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(2012•津南区一模)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,
(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.(ρ海水=1.03×103kg/m3
(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.
▼优质解答
答案和解析
(1)物体受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F,机器人向上的举力F,
F海水gV=1.03×103kg/m3×10N/Kg×0.02m3=206N;
G=ρgV=2.7×103kg/m3×10N/Kg×0.02m3=540N;
由平衡条件,得:F+F-G=0,F=G-F=540N-206N=334N
(2)由图象可知:阻力与速度成正比,比例系数k=
f
V
=
140N
0.4m/s
=350Ns/m则,
物体所受阻力与速度的函数关系为:f=350V
当机器人的速度V=0.5m/s时,它受的阻力f=350V=350Ns/m×0.5m/s=175N.
由平衡条件,得:F=f=175N,由功率公式,得:P=FV=175N×0.5m/s=87.5W.
答:(1)机器人的举力为334N.(2)推力的功率为87.5W.