如图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图\(.\)某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱体积为\(50m^{3}\),质量是\(200t.\)则 \((1)\)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少? \((2)\)货箱完全出水后,又被匀速吊起\(1m\),已知此时钢缆拉力\(F\)为\(1×10^{6}\) \(N\),则在此过程中拉力\(F\)所做的有用功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少?\((g\)取\(10N/kg)\)

如图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图\(.\)某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱体积为\(50m^{3}\),质量是\(200t.\)则 \((1)\)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少? \((2)\)货箱完全出水后,又被匀速吊起\(1m\),已知此时钢缆拉力\(F\)为\(1×10^{6}\) \(N\),则在此过程中拉力\(F\)所做的有用功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少?\((g\)取\(10N/kg)\)

解:\((1)\)货箱完全浸没在水中时,则\(V_{排}=V=50m^{3}\), 浮力\(F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}=1×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×50m^{3}=5×10^{5}N.\)\((2)\)有用功:\(W_{有用}=Gh=mgh=2×10^{5}kg×10N/kg×1m=2×10^{6}J\), 由图可知,拉力的距离\(S\)是货物高度的\(4\)倍,\(S=4h=4m\), 故拉力做的功:\(W_{总}=Fs=1×10^{6}N×4m=4×10^{6}\)J. 机械效率:\(η= \dfrac {W_{{有用}}}{W_{{总}}}×100\%= \dfrac {2×10^{6}J}{4\times 10^{6}J}×100\%=50\%\).

答:\((1)\)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是\(5×10^{5}N.\)\((2)\)货箱完全出水后,拉力\(F\)所做的有用功是\(2×10^{6}J\),机械效率为\(50\%\).