Question

如图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图．某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水

如图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图．某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为5m3，质量是20t（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？（2）货箱完全出水后，在5s时间内被匀速吊起4m，求此过程起吊装置对货箱做功多少？对货箱做功的功率多少？（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

Answer 1

（1）∵货箱完全浸没在水中，
∴V_排=V=5m³，
∴F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×5m³=5×10⁴N．
（2）货箱的重力：
G=mg=20×1000kg×10N/kg=2×10⁵N，
起吊装置对货箱做功：W=Gh=2×10⁵N×4m=8×10⁵J，
功率P=

W

t

=

8×105J

5s

=1.6×10⁵W=160kW．
答：（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是5×10⁴N．
（2）起吊装置对货箱做功为8×10⁵J；对货箱做功的功率为160kW．