Question

16．小王用如圖的裝置從水中打撈一裝有貴重物品的箱子，已知該箱子的體積為0.25m³，質(zhì)量為800kg，該箱子上表面距水面4m，動滑輪質(zhì)量為10kg，繩重和摩擦不計．則
①箱子上表面受到的水的壓強為4×10⁴Pa
②箱子在水中所受浮力的大小為3×10³N
③救援隊員拉繩子的力的大小為2000N
④在箱子未拉出水面之前，該裝置的機械效率為98.2%．
以上結(jié)論正確的是（　�。�

• A． ③④
• B． ①②
• C． ②③
• D． ①④

Answer 1

分析 （1）利用p=ρgh計算水的壓強；
（2）利用F_浮=ρgV_排計算所受水的浮力；
（3）分析滑輪組的受力情況求解繩上的拉力；
（4）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求解機械效率．

解答 解：
①箱子上表面受到的水的壓強
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4m=4×10⁴Pa；
②箱子在水中所受浮力的大小
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.25m³=2.5×10³N；
③箱子的重力為G=mg=800kg×10N/kg=8000N，
繩重和摩擦不計．救援隊員拉繩子的力的大�。�
F=$\frac{1}{3}$（G-F_浮+G_輪）=$\frac{1}{3}$（8000N-2500N+10kg×10N/kg）≈1867N；
④在箱子未拉出水面之前，所做有用功為W_有=F′h=（8000N-2500N）×4m=2.2×10⁴J
總功為W_總=FS=1867N×4m×3=22404J
所以在箱子未拉出水面之前，該裝置的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{20000J}{22404J}$×100%≈98.2%．
可見以上結(jié)論正確的是①④．
故選D．

點評 此題為力學(xué)綜合題考查知識較多，解題時逐一分析說明，運用好公式求解．