Question

【題目】如圖所示是蒙華鐵路荊州段長江大橋施工現場，工程師用起吊裝置在江中起吊工件. 己知工件重4000N，每個滑輪重500N，聲音在水中的傳播速度是1500m/s.在水面上用超聲測位儀向江底的工件垂直發射超聲波，經過0.02s后收到回波.（不計繩重和摩擦，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)

（1）求工件在水下的深度；

（2）不計工件的高度，求水對工件產生的壓強；

（3）當工件在水面下勻速上升時，繩子自由端的拉力為500N，求工件的體積；

（4）不計動滑輪體積，求工件在水下勻速上升時滑輪組的機械效率（結果在小數點后保留一位數字）.

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】（1）h＝vt＝×1500m/s×0.02s＝15m ；（2）P＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×15m＝1.5×105Pa ；（3） 不計繩重及摩擦，F拉＝(G物G輪F浮)， F浮＝G物G輪－nF拉＝4000N500N－3×500N＝3000N， F浮＝ρ水gV排 ， V排＝＝0.3m3＝V工件；（4）工件在水中勻速上升時，η＝66.7.