题目内容
【题目】用滑轮组与电动机结合使用可节省人力，提高工作效率。如图所示，是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图，已知电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变，箱子质量为300kg、体积为0.1m3，每个滑轮重200N，水深6m，水面离地面4m，将箱子从水底提到地面时，用时24s(不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg)。求：
（1）箱子在水底时，下表面受到水的压强。
（2）整个打捞过程中，滑轮组机械效率的最大值。
（3）整个打捞过程中，电动机的最小拉力。
【答案】(1)6×104 Pa (2) 93.75% (3)1100 N
【解析】(1)下表面的深度: h＝6 m
水产生的压强: p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×6 m＝6×104 Pa
(2) 箱子的重力:G＝mg＝300 kg×10 N/kg＝3000 N
由于箱子离开水面在空中时，对滑轮组的拉力最大，故此时滑轮组的机械效率最大
最大机械效率: 
．
(3)箱子所受的浮力:F浮＝ρgV排＝1000 kg/m3×10 N/kg×0.1 m3＝1000 N
当箱子受到的浮力最大时，电动机的拉力最小
电动机的最小拉力:F＝
(G箱＋G动－F浮) ＝
×(3000 N＋200 N－1000 N)＝1100 N
答：（1）箱子在水底时下表面受到水的压强为6×104Pa．（2）整个打捞过程中，滑轮组机械效率的最大值为93.75%．（3）整个打捞过程中，电动机的最小拉力1100N．
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