图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱...
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图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱体积为5 0 m^3,质量是200t。
(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)货箱完全出水后,又被匀速吊起1 m,已知此时钢缆拉力F为1×10^6 N,则在此过程中拉力F所做的功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少?
(3)若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的,请分析在此过程中,货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。(水的密度为1.0×10^3 kg/m^3,g取10N/kg,不考虑风浪、水流等的影响。)
【回答】
(1)货箱浸没在水中时受到的浮力:
(2)由图可知,拉力F使钢缆自由端移动的距离是货箱被提起高度的4倍,
即s=4 h=4(m),故拉力F所做的功:
有用功:
滑轮组机械效率:
(3)货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中,排开水的体积逐渐减小,由公式可知,货箱所受的浮力逐渐变小。在此过程中,,滑轮组对货箱的拉力逐渐变大,机械效率变大.
知识点:阿基米德原理
题型:计算题
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