Question

17．如圖所示，是使用一輛質(zhì)量為5t、輪胎接地總面積為400cm²的汽車打撈水下重物的示意圖．圓柱形重物的底部距離水面8m，被提升到剛好完全露出水面的過程共用時(shí)80s．完全露出水面后物體被勻速提升了5m才到達(dá)運(yùn)輸船平臺(tái)，此過程用時(shí)100s．在整個(gè)打撈過程中，汽車?yán)瓌?dòng)繩子的功率始終為48kW．打撈上岸后稱得圓柱形重物重9×10⁵N．g取10N/kg，水的密度為1.0×10³kg/m³．求：
（1）小汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)．
（2）整個(gè)打撈過程中汽車的平均速度．
（3）重物露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率．
（4）重物放入運(yùn)輸船后．運(yùn)輸船的浮力增加了多少？

Answer 1

分析 （1）車對(duì)地面的壓力等于重力，根據(jù)壓強(qiáng)公式求解；
（2）根據(jù)平均速度的公式求解；
（3）重物露出水面后，做的有用功W_有=Gh，W_總=Pt，根據(jù)機(jī)械效率公式求解；
（4）重物放入運(yùn)輸船后．運(yùn)輸船的浮力增加的浮力等于物體的重：

解答 解：（1）使用一輛質(zhì)量為5t、輪胎接地總面積為400cm²的汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
P=$\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{5000×10N/kg}{400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.25×10⁶Pa；
（2）平均速度等于總路程與對(duì)應(yīng)的總時(shí)間的比值，整個(gè)打撈過程中汽車的平均速度：
v=$\frac{s}{t}=\frac{{s}_{1}{+s}_{2}}{{t}_{1}{+t}_{2}}=\frac{8m+5m}{10s+8s}$=0.73m/s；
（3）重物露出水面后，做的有用功W_有=Gh，W_總=Pt
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Pt}$=$\frac{9×1{0}^{5}N×5m}{48×1{0}^{3}W×100s}$=94%；
（4）根據(jù)漂浮的特點(diǎn)，原來F₁=G_船-------①
放入物體體后，受到的浮力F₂=G_船+G-------②
②-①得：重物放入運(yùn)輸船后．運(yùn)輸船的浮力增加的浮力等于物體的重：
△F=G=9×10⁵N．
答：（1）小汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.25×10⁶Pa；
（2）整個(gè)打撈過程中汽車的平均速度為0.73m/s；．
（3）重物露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率為94%；
（4）重物放入運(yùn)輸船后．運(yùn)輸船的浮力增加了9×10⁵N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)公式、速度公式、機(jī)械效率公式、漂浮的規(guī)律的運(yùn)用，綜合性強(qiáng)．