Question

（6分）如圖甲所示是某船廠設(shè)計(jì)的打撈平臺(tái)裝置示意圖．A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩通過(guò)滑輪組AB豎直提升水中的物體，可以將實(shí)際打撈過(guò)程簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖．在一次打撈沉船的作業(yè)中，在沉船浸沒水中勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛沉船時(shí)變化了0.4m3；在沉船全部露出水面并勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛沉船時(shí)變化了1m3．沉船浸沒在水中和完全露出水面后卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力分別為F1、F2，且F1與F2之比為3：7．鋼絲繩的重、軸的摩擦及水對(duì)沉船的阻力均忽略不計(jì)，動(dòng)滑輪的重力不能忽略．（水的密度取1.0×103kg/m3 g取10N/kg）求：

（1）沉船的重力；

（2）沉船浸沒水中受到的浮力；

（3）沉船完全露出水面勻速上升1m的過(guò)程中，滑輪組AB的機(jī)械效率．

 

Answer 1

（1）104N；（2）6×103N；（3）95.2%

【解析】

試題分析：（1）在沉船全部露出水面勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛物體時(shí)變化了1m3，則打撈平臺(tái)增大的浮力為：，即沉船的重力為：G=104N；

（2）在沉船浸沒水中勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛物體時(shí)變化了0.4m3；

則打撈平臺(tái)增大的浮力：；

所以沉船浸沒水中受到的浮力為：；

（3）∵F拉1=F浮1，∴沉船浸沒在水中勻速上升的過(guò)程中，

∵F拉2=G，∴沉船全部露出水面勻速上升的過(guò)程中，，

因?yàn)?/span>，解得：G動(dòng)=500N，

沉船全部露出水面后勻速上升過(guò)程中，滑輪組AB的機(jī)械效率：

考點(diǎn)：重力；阿基米德原理；滑輪（組）的機(jī)械效率.