Question

【題目】如圖所示是打撈物體的模擬裝置�，F(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩自由端以0.5m/s的速度勻速拉動(dòng)滑輪組，經(jīng)過(guò)5min將體積為0.1m3的物體由海底提升到海面，已知?jiǎng)踊�輪的總質(zhì)量為 60kg，（不計(jì)物體的高度、繩重和摩擦，ρ物＝7.6×103kg/m3，ρ海水取1.0×103kg/m3）。求：

(1)物體浸沒(méi)在海水中受到的浮力；

(2)物體在海底時(shí)的深度；

(3)物體在海底時(shí)受到海水的壓強(qiáng)；

(4)物體在海面下勻速上升過(guò)程中，該滑輪組的機(jī)械效率。（不計(jì)動(dòng)滑輪體積）

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)；(4)

【解析】

(1)由題意可知，物體浸沒(méi)在海水中時(shí)，排開海水的體積是

根據(jù)阿基米德原理可知，物體浸沒(méi)在海水中受到的浮力是

物體浸沒(méi)在海水中受到的浮力是。

(2)由題意可知，鋼絲繩自由端的速度是0.5m/s，有5條繩子托著動(dòng)滑輪，那么可知物體上升的速度是

經(jīng)過(guò)5min將體積為0.1m3的物體由海底提升到海面，則物體在海底時(shí)的深度是

物體在海底時(shí)的深度是。

(3)根據(jù)可知，物體在海底時(shí)受到海水的壓強(qiáng)是

物體在海底時(shí)受到海水的壓強(qiáng)是。

(4)從題中條件可知，該物體的重力大小是

物體在海面下勻速上升過(guò)程中，受力平衡，以物體和動(dòng)滑輪為一個(gè)整體，它受到滑輪組向上的拉力，海水的浮力，物體的重力，動(dòng)滑輪的重力，可得到

動(dòng)滑輪的重力是

解得；5條繩子托著動(dòng)滑輪，那么鋼絲繩自由端的拉力大小是

對(duì)于物體，它受到繩子的拉力，海水的浮力，自身的重力，可求得繩子的拉力是

根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可知，物體在海面下勻速上升過(guò)程中，該滑輪組的機(jī)械效率是

該滑輪組的機(jī)械效率約是。

答：(1)物體浸沒(méi)在海水中受到的浮力是；(2)物體在海底時(shí)的深度是；(3)物體在海底時(shí)受到海水的壓強(qiáng)是；(4)物體在海面下勻速上升過(guò)程中，該滑輪組的機(jī)械效率約是。