如图所示是蒙华铁路荆州段长*大桥施工现场,工程师用起吊装置在*中起吊工件.己知工件重4000N,每个滑轮重50...
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如图所示是蒙华铁路荆州段长*大桥施工现场,工程师用起吊装置在*中起吊工件. 己知工件重4000N,每个滑轮重500N,声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向*底的工件垂直发*超声波,经过0.02s后收到回波.(不计绳重和摩擦,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求工件在水下的深度;
(2)不计工件的高度,求水对工件产生的压强;
(3)当工件在水面下匀速上升时,绳子自由端的拉力为500N,求工件的体积;
(4)不计动滑轮体积,求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率(结果在小数点后保留一位数字).
【回答】
见解析所示
【解析】
(1)h=vt=×1500m/s×0.02s=15m ;(2)P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa ;(3) 不计绳重及摩擦,F拉=(G物G轮F浮), F浮=G物G轮-nF拉=4000N500N-3×500N=3000N, F浮=ρ水gV排 , V排==0.3m3=V工件;(4)工件在水中匀速上升时,η=66.7.
点睛:(1)已知超声波在海水中传播的速度以及传播的时间,利用s=vt可以得到工件所在的深度;(2)已知海水的密度和工件所在的深度,利用P=ρgh计算受到的压强;(3)已知作用在动滑轮上的绳子股数和自由端的拉力以及动滑轮的重力,可以得到滑轮组对水下工件的拉力;已知工件重力和滑轮组对它的拉力,可以得到工件受到的浮力;已知浮力和海水的密度,利用公式V=V排=得到工件的体积;(4)工件在水下匀速上升时,拉力做功为总功,克服重力做的功与浮力做的功之差为有用功,利用η=可以得到滑轮组的机械效率.
知识点:液体压强
题型:计算题
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