题目内容

6.2014年11月20日,“向阳红09”船从青岛母港起航,前往江苏省江阴市搭载“蛟龙”号,赴西南印度洋执行2014-2015年“蛟龙”号载人潜水试验性应用航次(中国大洋35航次)第二、三航段任务.已知:海水密度ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg.问:
(1)“蛟龙”号下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少?
(2)“蛟龙号”到达海底后扔掉部分配重后,排开的水所受的重力是5×103N,它受到的浮力是多少?
(3)如图所示,任务完成后,起把重2.2×105N的“蛟龙号”吊到母船上,起重机滑轮装置原理如图乙所示,在滑轮装置作用下,“蛟龙号”离开水面后缓慢坚直上升10m后到达甲板,绳子自由端的拉力为68750N,移动的距离是40m,则滑轮装置的机械效率是多少?

分析 (1)知道蛟龙号下潜的深度,根据p=ρgh求出受到的海水的压强;
(2)根据阿基米德原理求出蛟龙号受到的浮力;
(3)根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出滑轮装置的机械效率.

解答 解:(1)“蛟龙”号下潜到2700m深度时受到的海水的压强:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2700m=2.781×107Pa;
(2)由阿基米德原理可知,受到的浮力:
F浮=G排水=5×103N;
(3)滑轮装置的机械效率:
η=$\frac{{{W_{有用}}}}{W_总}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2.2×1{0}^{5}N×10m}{68750N×40m}$=80%.
答:(1)“蛟龙”号下潜到2700m深度时受到的海水的压强是2.781×107Pa;
(2)“蛟龙号”到达海底后扔掉部分配重后,受到的浮力是5×103N;
(3)滑轮装置的机械效率是80%.

点评 本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、滑轮组机械效率公式的应用,是一道较为简单的计算题.

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