Question

如圖所示，是某水上打撈船將一個(gè)完全密閉的正方體貨箱緩慢地打撈出水面的起吊裝置示意圖．貨箱平放在海底，海底深度H＝30 m，該貨箱邊長(zhǎng)L＝1 m，貨箱及內(nèi)部貨物的總重G_貨＝4.0×10⁴ N，動(dòng)滑輪(只有一個(gè))及附屬配件的總重G_滑輪＝1.0×10⁴ N．不計(jì)繩重和滑輪摩擦及繩在水中受到的浮力，不考慮風(fēng)浪、水流等的影響．(海水的密度視為ρ＝1×10³ kg/m³、g取10 N/kg)試問(wèn)：

(1)用聲納探測(cè)貨箱上表面的回聲的時(shí)間是多少？(聲音在海水中的傳播速度為v＝1450 m/s)

(2)要將貨箱從海底處勻速吊起到上表面將露出水面的過(guò)程中，拉力F做了多少功？

(3)若貨箱從剛露出水面到完全露出水面的過(guò)程中是被勻速提升的，請(qǐng)分析在此過(guò)程中，貨箱所受浮力和滑輪組機(jī)械效率的變化情況．

Answer 1

答案：
解析：

　　解：(1)分析題意可知：

　　

　　(2)分析題意可知，拉力F做了多少功

　　

　　(3)設(shè)貨物被勻速提升的速度為v_貨

　　貨箱從剛露出水面到完全露出水面的過(guò)程中

　　F_浮＝ρV_排g＝ρgL(L－v_貨t)

　　故：在此過(guò)程中，貨箱所受浮力減小

　　分析題意可知：

　　即：

　　故：在此過(guò)程中，拉力F增大

　　在此過(guò)程中，機(jī)械效率故：η減小