如圖所示是蒙華鐵路荊州段長大橋施工現場，工程師用起吊裝置在中起吊工件.己知工件重4000N，每個滑輪重50...

問題詳情：

如圖所示是蒙華鐵路荊州段長*大橋施工現場，工程師用起吊裝置在*中起吊工件. 己知工件重4000N，每個滑輪重500N，聲音在水中的傳播速度是1500m/s.在水面上用超聲測位儀向*底的工件垂直髮*超聲波，經過0.02s後收到回波.（不計繩重和摩擦，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)

（1）求工件在水下的深度；

（2）不計工件的高度，求水對工件產生的壓強；

（3）當工件在水面下勻速上升時，繩子自由端的拉力為500N，求工件的體積；

（4）不計動滑輪體積，求工件在水下勻速上升時滑輪組的機械效率（結果在小數點後保留一位數字）.

【回答】

見解析所示

【解析】

（1）h＝vt＝×1500m/s×0.02s＝15m ；（2）P＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×15m＝1.5×105Pa ；（3）不計繩重及摩擦，F拉＝(G物G輪F浮)， F浮＝G物G輪－nF拉＝4000N500N－3×500N＝3000N， F浮＝ρ水gV排， V排＝＝0.3m3＝V工件；（4）工件在水中勻速上升時，η＝66.7.

點睛：（1）已知超聲波在海水中傳播的速度以及傳播的時間，利用s＝vt可以得到工件所在的深度；（2）已知海水的密度和工件所在的深度，利用P＝ρgh計算受到的壓強；（3）已知作用在動滑輪上的繩子股數和自由端的拉力以及動滑輪的重力，可以得到滑輪組對水下工件的拉力；已知工件重力和滑輪組對它的拉力，可以得到工件受到的浮力；已知浮力和海水的密度，利用公式V＝V排＝得到工件的體積；（4）工件在水下勻速上升時，拉力做功為總功，克服重力做的功與浮力做的功之差為有用功，利用η＝可以得到滑輪組的機械效率．