题目内容

16．小王用如图的装置从水中打捞一装有贵重物品的箱子，已知该箱子的体积为0.25m3，质量为800kg，该箱子上表面距水面4m，动滑轮质量为10kg，绳重和摩擦不计．则
①箱子上表面受到的水的压强为4×104Pa
②箱子在水中所受浮力的大小为3×103N
③救援队员拉绳子的力的大小为2000N
④在箱子未拉出水面之前，该装置的机械效率为98.2%．
以上结论正确的是（　　）
A．③④B．①②C．②③D．①④

分析 （1）利用p=ρgh计算水的压强；
（2）利用F浮=ρgV排计算所受水的浮力；
（3）分析滑轮组的受力情况求解绳上的拉力；
（4）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求解机械效率．

解答 解：
①箱子上表面受到的水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa；
②箱子在水中所受浮力的大小
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2.5×103N；
③箱子的重力为G=mg=800kg×10N/kg=8000N，
绳重和摩擦不计．救援队员拉绳子的力的大小：
F=$\frac{1}{3}$（G-F浮+G轮）=$\frac{1}{3}$（8000N-2500N+10kg×10N/kg）≈1867N；
④在箱子未拉出水面之前，所做有用功为W有=F′h=（8000N-2500N）×4m=2.2×104J
总功为W总=FS=1867N×4m×3=22404J
所以在箱子未拉出水面之前，该装置的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{20000J}{22404J}$×100%≈98.2%．
可见以上结论正确的是①④．
故选D．

点评 此题为力学综合题考查知识较多，解题时逐一分析说明，运用好公式求解．

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型号HX-201504
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