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  • 科目:物理
  • 题型:计算题
  • 难度:中等
  • 人气:74

2012年某日,太平洋某海域,“蛟龙号”完成了下潜前的准备,腹部挂好压载铁块;舱内科考队员均就位;舱门封闭如图甲所示,此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示 ( g 10 N / kg )

状态

满载

整体体积

22 . 3 m 3

整体质量

24 . 95 t

海水密度

1 . 1 × 10 3 kg / m 3

问:(1)在海水中 1 . 2 km 深处完成科考任务后,发现液压系统故障,无法抛掉压载铁块,只得启动“蛟龙号”两侧的螺旋桨,两侧螺旋桨共同作用使“蛟龙号”获得竖直向上的推力 F ,帮助“蛟龙号”匀速上升,不计海水对“蛟龙号”的阻力,匀速上升过程中, F 有多大?

(2)上升过程耗时 2 h F 做功的功率多大?

(3)为保障电动机驱动螺旋桨用电,舱内其他用电器都被关闭,仪表显示上升过程中耗电 2 kW · h ,此过程中,电能转化为 F 做功的效率有多大

(4)接近水面时,关闭两侧螺旋桨,轮船用滑轮组将“蛟龙号”从水中匀速吊离水面至高处,如图乙、丙所示,已知动滑轮总质量为 50 kg ,不计绳重及轮、轴之间摩擦,此过程中,滑轮组绳端拉力的最大值多大?与之对应的滑轮组机械效率的最大值为多大?

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2012年某日,太平洋某海域,蛟龙号完成了下潜前的准备,腹部