如圖*所示，是某打撈船所用起重裝置的示意圖．在某次打撈作業中，物體在不可伸長的輕繩作用下，從水底以0.5m/s...
問題詳情：
如圖*所示，是某打撈船所用起重裝置的示意圖．在某次打撈作業中，物體在不可伸長的輕繩作用下，從水底以0.5m/s的速度豎直向上勻速運動至離開水面高度3m的位置，此打撈過程中物體受到輕繩的拉力F隨時間變化的圖象如圖乙所示，物體離開水面後勻速上升3m的過程中，與電動機連接的繩子所受的拉力為2×103N．已知水的密度為1.0×103kg/m2，取g＝10N/kg．不計水和空氣的阻力．求
（1）物體的體積及浸沒在水中所受的浮力．
（2）物體的質量和密度．
（3）水底的深度及水對水底的壓強．
（4）物體離開水面後勻速上升3m的過程中，滑輪組的機械效率（結果保留一位小數）．
【回答】
（1）2×103N（2）0.2 m2（3）500 kg（4）2.5×103kg/m3（5）6.5m（6）6.5×104Pa（7）83.3%.
【分析】
根據第13s時物體全部露出水面和前10s內物體浸沒水中拉力的差值計算出物體浸沒在水中所受的浮力，利用阿基米德原理
可計算出物體的體積；利用重力和密度公式可以計算出物體的質量和密度；利用速度公式和液體壓強公式
可以計算水底的深度和對水底的壓強；根據已知條件求出有用功和總功，利用
算出滑輪組的機械效率．
【詳解】
（1）由圖乙可知，第13s時物體全部露出水面，此時拉力：
，前10s內物體浸沒水中，此時拉力：
，
因此物體浸沒在水中所受的浮力：
，
由阿基米德原理
可知，物體的體積：
；
(2)物體的質量：
，
物體的密度：
；
(3)物體從水底至完全露出水面的時間t=13s，由速度公式
變形可得，
水底的深度：
；
由液體壓強公式可得，水對水底的壓強：
；
(4)由圖*可知，承擔動滑輪繩子的段數n=3，繩子自由端移動的距離s是物體上升高度h的3倍，即
，
故拉力做的功：
，
有用功：
，
因此滑輪組的機械效率：
.
知識點：液體壓強
題型：計算題
