在5.12抗震救灾中,一救援队员用如图的装置从水中打捞一装有贵重物品的箱子,已知该箱子的体积为0.25m3,质量为800
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(1)箱子上表面受到的水的压强

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=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2.5×103N;

(3)箱子的重力为G=mg=800kg×10N/kg=8000N,

救援队员拉绳子的力的大小

F=

G−F浮+G动

3=[8000N−2500N+10kg×10N/kg/3]≈1867N;

(4)在箱子未拉出水面之前,所做有用功为W=F′h=(8000N-2500N)×4m=2.2×104J

总功为W=FS=1867N×4m×3=22404J

所以在箱子未拉出水面之前,该装置的机械效率η=

W有用

W总×100%=[20000J/22404J]×100%≈98.2%

答:(1)箱子上表面受到的水的压强4×104Pa;

(2)箱子在水中所受浮力的大小2.5×103N;

(3)救援队员拉绳子的力的大小1867N;

(4)在箱子未拉出水面之前,该装置的机械效率98.2%