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20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20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．请问:(1)将正方体实心金属物从水面下20m 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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20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20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．请问：
（1）将正方体实心金属物从水面下20m深处沿竖直方向匀速提升到离水面5m深处的过程中所用时间为50s，求物体在这段时间内匀速运动的速度v；
（2）若物体在水面下方匀速上升过程中拉力F做功的功率为234W，求此时绳子的拉力F；
（3）物体在水面下方匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为多少．

分析：（1）根据v=

求出速度；
（2）求出拉力移动的速度，根据P=

=Fv求出拉力大小；
（3）首先根据F_浮=ρ_水gV_排求出浮力，根据G=mg=ρ_金gV求出物体重力，求出动滑轮对物体的拉力，再根据η=

W有用

W总

F1h

F3h

求出机械效率．

解答：已知：物体上升高度h=20m-5m=15m，时间t=50s，功率P=234W，n=3
求：（1）物体在这段时间内匀速运动的速度v=？；（2）绳子的拉力F=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
解：（1）物体在这段时间内匀速运动的速度：
v=

15m

50s

=0.3m/s；
（2）拉力移动速度：v′=3v=3×0.3m/s=0.9m/s，
∵P=

=Fv
∴拉力F=

v′

234W

0.9m/s

=260N；
（3）物体重力G=ρ_金gV=7.9×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-2m³=774.2N，
物体受的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-2m³=98N，
动滑轮对物体的拉力F₁=G-F_浮=774.2N-98N=676.2N，
机械效率η=

W有用

W总

×100%=

F1h

×100%=

F1h

F3h

×100%=

676.2N

3×260N

×100%≈86.7%．
答：（1）物体在这段时间内匀速运动的速度为0.3m/s；
（2）绳子的拉力为260N；
（3）滑轮组的机械效率为86.7%．

点评：此题是一道综合性很强的题目，有速度、功率、重力、浮力、机械效率的计算等，中考常见题型．

练习册系列答案

立体设计暑假初升高衔接版系列答案

培优新帮手暑假初升高衔接教程系列答案

英语活动手册系列答案

暑假作业快乐假期新疆青少年出版社系列答案

相关题目

（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）

（2013?东城区一模）我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞的国家，如图1是“南海1号”沉船打捞出水的情况．所谓整体打捞，就是将沉船与其周围泥沙按原状固定在特殊的钢制沉箱内一次性吊浮起运，沉箱是一种用金属制成，形状像箱子，下面没有底，可以罩住整个沉船的设备．沉箱四周安放了气囊，起吊过程气体膨胀，产生巨大的浮力，起到助浮的作用．如图2所示是与上述原理相似的简化装置：一个质量为11.7t的钢制沉箱倒扣在深度H=20m的水底，箱内腔体的横截面积S=10m²、高为L=4m，可忽略重力和体积的充气装置使箱内封入高h为0.5m的空气．现用吊绳将沉箱打捞至水面，吊绳与滑轮组及电动机相连可控制沉箱匀速上升，ρ_钢=7.8×10³kg/m³，ρ_海水取1×10³kg/m³，g=10N/kg，水的阻力、摩擦和绳重不计．问：
（1）沉箱倒扣在海底时，沉箱的上表面所受海水的压强是多大？（此问不计沉箱上表面的厚度）
（2）若使沉箱能够从海底被吊起，吊绳的拉力至少多大？
（3）沉箱上升至到达水面之前的过程中，因压强减小箱内空气体积增大，已知h为0.5m时，滑轮组的机械效率η₁=98%，那么当h为1m时，滑轮组的机械效率η₂是多少？（结果保留整数）
（4）假设腔内空气的高度h一直未达到腔体的高度L，通过计算说明从起吊到沉箱上表面到达海面的过程中，电动机是否必须一直做功？

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．请问：

(1) 将正方体实心金属物从水面下20m深处沿竖直方向匀速提升到离水面5m深处的过程中所用时间为50s，求物体在这段时间内匀速运动的速度v；

(2) 若物体在水面下方匀速上升过程中拉力F做功的功率为234W，求此时绳子的拉力F；

(3) 物体在水面下方匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为多少．（g=10N/Kg）

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）

试题分类