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(1)若沉船在海水中的深度為250m,海水對沉船底部的壓強;
(2)A完全浸沒在水中時受到的浮力;
(3)若A完全浸沒在水中時,滑動組的機械效率為80%.那么A完全打撈出水面后,岸上鋼繩的拉力F為多大?
(4)若A完全打撈出水面后,以0.1m/s的速度被勻速提升,岸上鋼繩拉力F的功率.

分析 (1)利用液體壓強公式計算海水對沉船底部的壓強;
(2)A完全浸沒在水中時排開水的體積和自身的體積相等,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力;
(3)根據(jù)G=mg求出物體A的重力,忽略鋼纜繩重及滑輪摩擦,克服物體重力和動滑輪重力減去浮力做的功為總功,克服物體重力減去受到浮力做的功為有用功,根據(jù)η=WW×100%表示出A完全浸沒在水中時滑輪組的機械效率即可求出動滑輪的重力,再根據(jù)F=1n(G+G)求出A完全打撈出水面后岸上鋼繩的拉力;
(4)根據(jù)v=nv求出繩端移動的速度,根據(jù)P=Wt=Fst=Fv求出岸上鋼繩拉力F的功率.

解答 解:(1)海水對沉船底部的壓強:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×250m=2.5×106Pa;
(2)A完全浸沒在水中時受到的浮力:
F=ρgV=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N;
(3)物體A的重力:
G=mg=340kg×10N/kg=3400N,
A完全浸沒在水中時,總功為W=(G+G-F)h,有用功為W=(G-F)h,
所以,滑輪組的機械效率:
η=WW=GFhG+GFh=GFG+GF=3400N1000N3400N+G1000N×100%=60%,
解得:G=600N,
由圖可知,n=5,
A完全打撈出水面后,岸上鋼繩的拉力:
F=1n(G+G)=15×(3400N+600N)=800N;
(4)A完全打撈出水面后,以0.1m/s的速度被勻速提升時,繩端的速度:
v=nv=5×0.1m/s=0.5m/s,
岸上鋼繩拉力F的功率:
P=Wt=Fst=Fv=800N×0.5m/s=400W.
答:(1)海水對沉船底部的壓強為2.5×106Pa;
(2)A完全浸沒在水中時受到的浮力是1000N;
(3)A完全打撈出水面后,岸上鋼繩的拉力F為為800N;
(4)岸上鋼繩拉力F的功率為400W.

點評 本題考查了液體壓強公式、阿基米德原理、重力公式、做功公式、滑輪組機械效率公式、滑輪組拉力公式以及功率公式的應用,明確有用功和總功是解題的關鍵.

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