Question

打撈沉船時，常先將金屬浮箱注滿水，沉入水底，再用鋼繩將其固定在沉船上，然后向浮箱中壓入氣體，排出浮箱內(nèi)的水，這樣浮箱就可上浮把沉船拉起。某次打撈作業(yè)中，所用的浮箱邊長為2m的正方體，自重2000N。當(dāng)浮箱上表面沉到距水面20m處時。求（g = 10N/kg）：
（1）浮箱上表面受到水的壓強(qiáng)；
（2）浮箱受到水的浮力；
（3）當(dāng)把浮箱內(nèi)水全部排出，浮箱與沉船一起勻速上浮時，浮箱對沉船的拉力；
（4）當(dāng)浮箱上表面浮到與水面相平時，此過程中浮力對浮箱做的功。

Answer 1

解：（1）浮箱上表面受到水的壓強(qiáng)  p = 水gh = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×20m = 2×10⁵Pa
（2）浮箱受到的浮力 F_浮 = 水gV排 = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×23m³ = 8×10⁴N
（3）浮箱對沉船的拉力F_拉 = F_浮－ G = 8×10⁴N－2×10³N = 7.8×10⁴N
（4）浮力對浮箱做的功 W = F_浮h = 8×10⁴ N×20m = 1.6×10⁶J。