水下打捞车辆

1、如图所示，是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过滑轮组打捞水下一个圆柱型重物，在整个打捞过程中，汽

解：以动滑轮和重物为研究对象，物体出水前后分别有：
（1） 3F拉1+F浮＝G物+G轮 ①
3F拉2＝G物+G轮 ②
F拉1＝P1/v＝480W / 3m/s＝160N ③
F拉2＝P2/v＝600W / 3m/s＝200N ④
由①、②、③、④式得
F浮＝3(F拉2－F拉1) ＝3×(200N－160N) ＝120N
（2） V排＝V物＝F浮/ρ水g＝120N/(1×10^3kg/m^3×10N/kg)＝0.012 m^3
重物在水中上升高度h1＝1/3 s1＝1/3 vt1＝1/3 ×3m/s×50s＝50m
重物的高度h2＝1/3 s2＝1/3 vt2＝1/3 ×3m/s×10s＝10m
重物的横截面积S＝V物 / h2＝0.012m^3 / 10m ＝0.0012 m^2
打捞前重物上表面受水的压力
F压＝p水·S＝ρ水·g·h1·S＝1×10^3kg/m^3×10N/kg×50m×0.0012m^2＝600N
（3） 从②式得：G物+G轮＝3F拉2＝3×200N＝600N
η＝W有用 / W总＝G物h / (G物+G轮)h ＝G物 / (G物+G轮)
G物＝η(G物+G轮) ＝0.8×600 N＝480N
ρ物＝G物 / gV物＝480N / (10N/kg×0.012 m^3)＝4×10^3kg/m^3

2、使用汽车打捞水下重物的物理题

取g=10N/Kg

1、h=Vt=0.2*50=10m------开始在水下运动的时间为50秒。

2、在水上运动时的功率为：P=800W
F=P/V=800/0.2=4000N
匀速运动，重力等于牵引力，G=F=4000N
物体质量：m=G/g=4000/10=400Kg

3、在水中的牵引力，F1=P1/V=700/0.2=3500N
在水中，F浮=G-F1=4000-3500=500N

F浮=ρ水gV=500
G=ρ物gV=4000

ρ物=8ρ水=(8.0*10^3)Kg/m^3

3、汽车落水该怎么办？

　　 汽车落水可以按以下方法自救。
（1）水中自救。如果汽车在行驶中意外落人水中，有时会在深水里漂浮一段时间，此时应尽快设法逃出。汽车落入水中之后，由于其发动机的一端较重，会首先下沉，水会从各处缝隙进入汽车。此时应镇定行事，采取相应的避险措施。具体脱险措施如下：
1)一旦汽车掉进水里，应迅速判清水底、水面的方向和水的深度，判断水是否能淹没车辆，如果水不很深，驾驶室不会被完全淹没，应待车停稳后，再设法从安全的出处脱离车辆，一般对人身安全威胁不大
2)如果水很深，估计驾驶室会被淹没。这时千万别绝望，不能盲目挣扎，要冷静思考一下逃生的办法。首先不要急于打开车门和车窗玻璃，因为驾驶室内没进满水之前，车门外水压力很大，车门是难以推开的。即使推开或砸碎车窗玻璃强大的水流将向车内灌注，人也难以爬出车外。此时，水正在从各个孔、缝向车内灌入，但尚需一段时间才能灌满。这时要观察一下选择从哪个门、窗玻璃逃出。同时，深呼吸几次，做好憋气潜水的准备，手抓好车门手和门窗玻璃摇把，做好开门和开窗的准备，最好能脱去外罩衣和皮鞋，从容地等待水将驾驶室灌满，当车里和车外水压基本平衡或驾驶室内水将要淹没头顶时，再深吸一口气，推门而出；如果门推不开，就摇下门窗玻璃，如车门玻璃摇不下来，就用脚将玻璃踢碎后，从车窗爬出脱离车辆。
3)如果车窗是靠动力操纵的，应在它们被水封住之前及时打开窗子。若窗子已经打不开，则要用坚硬沉重的器具破窗而出。现代钢化玻璃不易破碎，如果打不开或打不破窗子，则要设法打开车门出去。发动机前置式的汽车一定是车头先沉，这将把一些空气挤压到后部，靠近车顶，有助于平衡压力使车后门较易打开。

4、如图所示，是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过滑轮组打捞水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，

（1）重物浸没在水中所受浮力1200N；
（2）打捞前重物上表面受到水的压力6×10 3 N；
（3）被打捞重物的密度4×10 3 kg/m 3 ．

5、如图甲所示，是使用汽车打捞打捞水下重物的示意图．汽车通过滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程

（1）t1=40s时，由图乙可知，汽车拉动重物的功率P=700W；
（2）t2=60s时，汽车拉动重物的功率P′=800W，由P=Fv，可求出
F′=P′V=800W0.2m/s=4000N；
（3）由图乙可知，t=60s后汽车拉动重物的功率保持P′=800W不变，即汽车拉重物的力F′=4000N也保持不变，也就是说重物在t2=60s时刚好完全拉出水面，这时汽车的拉力等于圆柱体的重力G，即F′=G=4000N；               
在t=50s前，圆柱体浸没于水下，汽车拉动圆柱体所用的拉力：
F=PV=700W0.2m/s=3500N．
t=50s前，重物所受浮力：
F浮=G-F=4000N-3500N=500N                   
根据   F浮=ρ液gV排=ρ液gV物
G物=ρ物gV物
有：F浮G物=ρ水gV物ρ物gV物=500N4000N=1.0×103kg/m3ρ物
ρ物=8×103kg/m3；                       
（4）t1=50s内，圆柱体上升距离：S=vt1=0.2m/s×50s=10m；      
t2=60s内，圆柱体上升距离：S′=vt2=0.2m/s×60s=12m；
圆柱体高：h=S′-S=12m-10m=2 m
圆柱体的体积可根据：F浮=ρ液gV排=ρ液gV物求出
V物=F浮ρ液g=500N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m3
圆柱体的横截面积：S=V物h=5×10-2m32m=2.5×10-2m2　
打捞前，物体上表面距液面的距离　h′=S=10m
打捞前，圆柱体上表面所受水的压力：
F压=PS=ρ液gh′S
=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2=2.5×103N．
答：（1）t1=40s时，汽车拉动重物的功率为700W；
（2）t2=60s时，汽车拉动重物的拉力为4000N；
（3）圆柱形重物的密度是8×103kg/m3；
（4）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力为2.5×103N．

6、图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中

（1）由P=Wt=FSt=FV
所以汽车在CD阶段对重物的拉力F1=PCDv=800W0.2m/s=4000N
所以物体受到的重力为G=F1=4000N
物体的质量为m=Gg=4000N10N/kg=400㎏
答：物体的质量为400kg．
（2）同理汽车在AB阶段对重物的拉力为F2=700W0.2m/s=3500N
此时物体受到的浮力为F浮=G-F2=4000N-3500N=500N
物体的体积为V=V排=F浮ρ水g=500N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m3
物体的密度为ρ=mV=400kg5×10?2m3=8×103㎏/m3
答：物体的密度为8×103㎏/m3．
（3）重物从上表面接触到水面到刚好整个物体全部出水经历的时间为t=60S-50S=10S             
物体的高度h=0.2m/s×10s=2m
物体的表面积S=Vh=5×10?2m32m=2.5×10-2㎡
由图乙AB阶段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面用时50s，
上升高度为H=0.2m/s×50s=10m，
所以水对上表面产生的压力F压=PS=ρ水gHS=1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2=2.5×103N．
答：物体上表面受到的压力为2.5×103N．                        
（4）从开始打捞到物体上表面露出水面拉力做的功为W1=PAB×t1=700W×50s=35000J；
物体从上表面露出水面到完全离开水面拉力做的功为W2=△P×t2=800W+700W2×10s=7500J
整个打捞过程拉力做的功为W=W1+W2=35000J+7500J=42500J．
答：从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面，汽车共对重物做了42500J的功．

7、如图所示是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定的速度向右运动

C

汽车匀速运动，重物也匀速运动，在重物露出水面前，浮力不变，F=G-F浮，所以拉力不变，根据P=FV可知：汽车的功率不变；
在物体露出水面而没完全露出时，浮力减小，F=G-F浮，所以拉力增大，根据P=FV可知：汽车的功率增大；
在物体完全露出液面时，F=G，拉力不变，根据P=FV可知：汽车的功率不变；
即选C

8、如图所示，是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程

解：
（1） ， ，
；
（2）
， ；
（3）圆柱体上升到上底面与水面相平时，圆柱体下底面距河底的高度为：

圆柱体从上底面与水面相平上升到下底面与水面相平时，上升的距离恰好等于圆柱体的高。
河水的深度为：
， 。

9、图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图．汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以

（1）由图可知：汽车在AB段的功率为P1=700W．速度为0.2m/s，根据P=Wt=FV可求出汽车在AB段对物体的拉力为
F 1=P1V1=700W0.2m/s=3500N
同理，汽车在CD段对物体的拉力为．F2=P2V2=800w0.2m/s=4000N．
整个物体打捞过程分为三个阶段．
第一阶段，将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程，G 不变，F浮不变，F1不变．且有G=F浮+F1
第二阶段，将重物拉出水面过程，这一过程，F浮变小直到为0，拉力F越来越大，对应图BC段．
第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程，这一过程G不变，拉力F 3与重力G相等，对应图CD段．G=F3
因为G=F 3=4000N，所以m=Gg＝4000N10N/kg=400kg．
（2）F浮=G-F1=F 3-F1=4000N-3500N=500N，
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物，
V物=F浮ρ水g＝500N1×103kg/m3×10N/kg=5×10-2m3，
ρ物=mv＝400kg5×10?2 m3＝8×103kg/m3，
（3）由图BC段可知，打捞的重物从上表面接触到水面到刚好整个物体露出水面，所需时间t=60s-50s=10s，
上升的速度为0.2m/s，所以物体升高h=10s×0.2m/s=2m，
所以物体上下表面积S=vh=5×10?2m32m=2.5×10-2m2，
原来物体上表面距离水面的高度h1=vt=0.2m/s×50s=10m
F压=PS=ρ水gh1S=1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2=2.5×103N．
故答案为：（1）400kg；（2）8×103kg/m3；（3）2.5×103N．

10、如图是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽

（1）重物露出水面前，汽车的拉力F1=3500N；
∴汽车拉重物的功率P=F1v=3500N×0.2m/s=700W；
（2）①重物完全离开水面后，汽车对重物的拉力与重物的重力相等，即G=F2=4000N，
∵G=mg，
∴重物质量m=Gg=4000N10N/kg=400kg；
②重物浸没在水中时，受到重力、浮力和拉力的作用，由于汽车匀速拉动重物，也就是重物做匀速直线运动；
∴三个力的关系是：重力=浮力+拉力
则浮力F浮=G-F1=4000N-3500N=500N；
（3）∵F浮=ρgV排
∴V排=F浮ρ水g=500N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.05m3，
因为重物浸没在水中，所以重物的体积V=V排=0.05m3，
则它的密度ρ=mV=400kg0.05m3=8×103kg/m3．
答：（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率为700W；
（2）重物的质量是400kg，浸没在水中时所受的浮力是500N；
（3）重物的密度为8×103kg/m3．