Question

如圖所示，是某水上打撈船將一個(gè)完全密閉的正方體貨箱緩慢地打撈出水面的起吊裝置示意圖。貨箱平放在海底，海底深度H=30m，該貨箱邊長(zhǎng)L=1m，貨箱及內(nèi)部貨物的總重G_貨=4.0×10⁴N，動(dòng)滑輪（只有一個(gè)）及附屬配件的總重G_滑輪=1.0×10⁴N。不計(jì)繩重和滑輪摩擦及繩在水中受到的浮力，不考慮風(fēng)浪、水流等的影響。（海水的密度視為ρ＝1× 10³kg/m³、g 取10N/kg）試問(wèn)：
（1）用聲納探測(cè)貨箱上表面的回聲的時(shí)間是多少？（聲音在海水中的傳播速度為υ=1450m/s）
（2）要將貨箱從海底處勻速吊起到上表面將露出水面的過(guò)程中，拉力F做了多少功？
（3）若貨箱從剛露出水面到完全露出水面的過(guò)程中是被勻速提升的，請(qǐng)分析在此過(guò)程中，貨箱所受浮力和滑輪組機(jī)械效率的變化情況。

Answer 1

解：
（1）分析題意可知：；
（2）分析題意可知，拉力F做了多少功

（3）設(shè)貨物被勻速提升的速度為υ_貨
貨箱從剛露出水面到完全露出水面的過(guò)程中
F_浮=ρV_排g=ρgL（L－υ_貨t） 故：在此過(guò)程中，貨箱所受浮力減小
分析題意可知：
即：故：在此過(guò)程中，拉力F增大
在此過(guò)程中，機(jī)械效率故：η減小