如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置，已知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度1500m/s．在海上用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到声波．（不计绳

Question

如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置，已知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度1500m/s．在海上用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到声波．（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，ρ _海水 =1.0×10 ³ kg/m ³ ）求：
（1）沉船在水下的深度为多少？
（2）海水对沉船产生的压强是多少？（不计沉船的高）
（3）货箱离开水面匀速上升过程中，定滑轮的机械效率是多少？
（4）当货箱在水面下匀速时，如果绳子自由端的拉力为1000N，那么货箱的体积是多少？（不计动滑轮体积）

Answer 1

（1）沉船所在的深度为S=v× ×t=1500m/s× ×0.04s=30m；
（2）海水受到的压强为P=ρgh=1.0×10 ³ kg/m ³ ×10N/kg×30m=3×10 ⁵ Pa；
（3）货箱出水后滑轮组的机械效率为η= = ≈92.9%；
（4）滑轮组对水下货箱的拉力为F _拉 =5F﹣G ₀ =5×1000N﹣500N=4500N
货箱在水下受到的浮力为F _浮 =G﹣F _拉 =6500N﹣4500N=2000N
货箱的体积为V=V _排 = = =0.2m ³