问题
计算题
我国某颗返回式卫星约是一边长为2m的封闭式正方体，其总质量为1.0×l04 kg。回收时，落回预定水域的10m深处，假没用如图所示的打捞船上的装置匀速吊起，从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中，卫星受到的浮力是变化的，我们可以用一个恒力来代替，这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的
，不计绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦。（g取10 N/kg，ρ水=1 0 ×l03 kg/m3) 求：
，不计绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦。（g取10 N/kg，ρ水=1 0 ×l03 kg/m3) 求：（1）定滑轮的作用是什么？
（2）起吊之前，卫星下表面受到水的压力是多大？
（3）将卫星匀速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在钢绳上A点的水平拉力是多大？
（4）将卫星从水底打捞至下表面刚好离开水面的过程中，作用在A点的水平拉力做了多少功？
答案
解：
（1）定滑轮的特点是改变作用力的方向
（2）p =ρ水gh =1. 0×103 kg/m3×10 N/kg×10m=l.0×105 Pa， 由p=F/S得F=pS=l.0×105Pa×4m2=4×105N；
（3）G= mg =l.0×104 kg×10 N/kg=l.0×105 N，F浮 =ρ水gV排=l.0×103kg/m3 ×10 N/kg ×8m3 =8×104N，因为F拉+ F浮=G
所以F拉 =G-F浮 =l.0×105 N -8×104 N=2×10 4 N
（4）因为F拉'+
F浮=G
所以F拉'=G -F浮=1.0×105N -
× 8×104 N =6×104N
所以W1= F拉（h -l）=2×104N ×（10m -2 m）=1.6×105J
W2=F拉'l=6×104N×2m=l.2×105J，W总=W1+W2=1.6×10 5J +1.2×105 J=2.8×105J。