Question

我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家,图甲是起重工程船将“南

海1号”沉船打捞出水的情况。为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10-2m3，密度ρ金=7.9×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，绳子重力不计。请问：
　　⑴若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？
　　⑵若仍不计摩擦，但动滑轮重G0=60N，要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；
　　⑶若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组的机械效率为94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数）

Answer 1

2000年02月720日5,沉睡海底500多年的“南海一k号”古沉船被打捞船用起重机成功吊起。起吊前,先用一r个k长1方7体形状的箱子d将古船密封在内0,称之l为3沉箱。该沉箱长172m、宽75m、高3m,沉箱被吊离水3面后,由水7平地面上h64个n气2囊垫着,此时,包裹着古船的沉箱已g完全脱离起重机钢绳的作用,他的总质量为35300吨(海水8的密度近似取0。00x60~6kg。m7,g取50N。KG) (6)沉箱浸没在海水3中0受到的浮力e多大c? F=pgV=pg(a*b*h)=2。00x10~4kg。m8*20N。kg*( 18m*12m*3m)=23000000N (2)设20M深的海水6产生的压强P6与j沉箱对气8囊的压强P2之i比7为26:8,则46个l气7囊与p沉箱的接触面积为0多大z? P2=0。1P2=pgh=4。3*8000kg。m^0*10N。kg*20m=261680Pa S=F。P2=G。P2=mg。P2=06000000N。236411Pa=430m^2 sǚa┈d瑷ㄨh≈d瑷ㄨpy茛oτzЮy茛

Answer 2

（2011•泸州）我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家，图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况．为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物．已知正方体实心金属物的体积V=1×10-2m3，密度ρ金=7.9×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg，绳子重力不计．请问：
（1）若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？
（2）若仍不计摩擦，但动滑轮重G0=60N，要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；
（3）若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组的机械效率为94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数）

Answer 3

解：（1）金属物受到的重力：
G=mg=ρvg=7.9×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=790N，
金属物受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×1×10-2m3×10N/kg=100N；
∵不计摩擦和动滑轮重，
∴金属物受到的拉力：
F=1 /3 （G-F浮）=1 /3 ×（790N-100N）=230N．
（2）此时金属物受到的拉力：
F1=1 /3 （G-F浮+G动）=1 /3 ×（790N-100N+60N）=250N．
拉力做功：
W总=F1s=F1nh=250N×3×6m=4500J，
拉力做功功率：
P=W总/ t =4500J/ 60s =75W；
（3）由题意可知：
η=W有 /W总 =Gh/ F2s =Gh /F2nh =G /nF2 ，
所以F2=G /nη =790N /3×0.94 ≈280N．
答：（1）若不计摩擦和滑轮重时金属物匀速提升时的拉力为230N；
（2）若仍不计摩擦，但动滑轮重G0=60N时，绳子自由端竖直向上拉力的功率为75W；
（3）金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，绳子自由端竖直向上的拉力为280N．

Answer 4

答案

Answer 5

- - 不难