如圖為打撈沉船中一封閉貨箱的模擬裝置，已知貨箱重6500N，動滑輪總重500N，聲音在海水中的傳播速度1500...

問題詳情：

如圖為打撈沉船中一封閉貨箱的模擬裝置，已知貨箱重6500N，動滑輪總重500N，聲音在海水中的傳播速度1500m/s．在海上用超聲波測位儀向海底垂直髮*聲波，經過0.04s後收到聲波．（不計繩重和摩擦，g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3）

求：（1）沉船在水下的深度為多少？

（2）海水對沉船產生的壓強是多少？（不計沉船的高）

（3）貨箱離開水面勻速上升過程中，定滑輪的機械效率是多少？

（4）當貨箱在水面下勻速時，如果繩子自由端的拉力為1000N，那麼貨箱的體積是多少？（不計動滑輪體積）

【回答】

【考點】液體的壓強的計算；阿基米德原理；滑輪（組）的機械效率．

【分析】（1）已知超聲波在海水中傳播的速度以及傳播的時間，利用S=vt可以得到沉船所在的深度；

（2）已知海水的密度和沉船所在的深度，利用P=ρgh計算受到的壓強；

（3）貨箱出水後，克服重力做的功是有用功，克服動滑輪重是額外功，已知貨箱和動滑輪重，利用η=可以得到滑輪組的機械效率；

（4）已知作用在動滑輪上的繩子股數和自由端的拉力以及動滑輪的重力，可以得到滑輪組對水下貨箱的拉力；已知貨箱重力和滑輪組對它的拉力，可以得到貨箱受到的浮力；已知浮力和海水的密度，利用公式V=V排=得到貨箱的體積．

【解答】解：

（1）沉船所在的深度為S=v××t=1500m/s××0.04s=30m；

（2）海水受到的壓強為P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa；

（3）貨箱出水後滑輪組的機械效率為η==≈92.9%；

（4）滑輪組對水下貨箱的拉力為F拉=5F﹣G0=5×1000N﹣500N=4500N

貨箱在水下受到的浮力為F浮=G﹣F拉=6500N﹣4500N=2000N

貨箱的體積為V=V排===0.2m3．

答：

（1）沉船所在的深度為30m；

（2）海水受到的壓強為3×105Pa；

（3）貨箱出水後滑輪組的機械效率約為92.9%；

（4）貨箱的體積為0.2m3．

知識點：八年級下

題型：計算題