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【(2014•威海)如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体,可以将实际打捞过程简化为如图乙】
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批八字六道轮回八字精批五行盈缺
问题描述:

(2014•威海)如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体,可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图.在一次打捞沉船的作业中,在沉船浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.4m3;在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3.沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、F2,且F1与F2之比为3:7.钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计,动滑轮的重力不能忽略.(水的密度取1.0×103kg/m3 g取10N/kg)求:

(1)沉船的重力;

(2)沉船浸没水中受到的浮力;

(3)沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中,滑轮组AB的机械效率.

孙焘回答:
  (1)在沉船全部露出水面匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了1m3,   则打捞平台增大的浮力:   F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N,即沉船的重力为G=104N;   (2)在沉船浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了0.4m3;   则打捞平台增大的浮力:F浮1=ρgV排1=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4×103N;   所以沉船浸没水中受到的浮力为F浮2=G-F浮1=104N-4×103N=6×103N;   (3)根据受力分析可得,   沉船浸没在水中匀速上升的过程中F1=13
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