Question

11．“姣龍?zhí)枴眲?chuàng)造了”中國深度”-下潛7062m，今年“蛟龍?zhí)枴睂⑦h赴印度洋探索2700m深處活火山的奧秘．已知：海水密度ρ=1.03×10³kg/m³，聲音在海水中的傳播速度是1500m/s，取g=lON/kg．問：
（1）電磁波傳播速度大，但是在海水中的傳輸距離是短，母船與“蛟龍?zhí)枴毙畔�傳遞要借助于聲吶，在2700m深處的“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要多長時間？
（2）“蛟龍?zhí)枴钡竭_海底扔掉部分配重后，排開的水所受的重力是5×10³N，它受到的浮力是多少？
（3）任務完成后．起重機把重2.2×10⁵N的“蛟龍?zhí)枴钡醯侥复�上，起重機滑輪裝置原理如圖乙，在滑輪裝置作用下，“蛟龍?zhí)枴彪x開水面后緩慢豎直上升10m后到達甲板，繩子自由端的拉力為68750N，移動的距離是40m，則滑輪裝置的機械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道蛟龍?zhí)栂聺摰纳疃群秃Ｋ�中的聲速，根�?jù)v=$\frac{s}{t}$求出“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要的時間．
（2）由阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于其排開液體的重力．
（3）對于已經(jīng)組裝好的滑輪組，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑輪裝置的機械效率．

解答 解：由v=$\frac{s}{t}$得，“蛟龍?zhí)枴笔盏秸�上方母船的指令需要的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{2700m}{1500m/s}$=1.8s；
（2）“蛟龍”號受到的浮力等于它排開海水的重力：
F_浮=G=5×10³N；
（3）因為滑輪組承擔物體重力的繩子股數(shù)：
n=$\frac{s}{h}$=$\frac{40m}{10m}$=4，
所以滑輪裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{4×68750N}$×100%=80%；
答：（1）收到正上方母船的指令需要1.8s；
（2）蛟龍?zhí)柺艿降母×κ?×10³N；
（3）滑輪裝置的機械效率是80%．

點評 本題以“蛟龍?zhí)枴睘檩d體綜合考查了速度公式、機械效率公式、阿基米德原理公式的理解和應用，有利于學生綜合能力的培養(yǎng)．