（2012•黔西南州）某打捞工作队用如图所示的滑轮组匀速提升沉入海底的器件，用声呐系统探测到器件的回声时间是0.08s，动滑轮及其附件总重为400N．在提升过程中，器件未露出水面时，绳

Question

（2012•黔西南州）某打捞工作队用如图所示的滑轮组匀速提升沉入海底的器件，用声呐系统探测到器件的回声时间是0.08s，动滑轮及其附件总重为400N．在提升过程中，器件未露出水面时，绳自由端的拉力大小为800N，器件完全露出水面后，绳自由端的拉力大小为1100N．（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）试求：
（1）在海底时，海水对器件的压强是多少？（不计器件的高，海水的密度约为1.0×10³kg/m³，声音在海水中的传播速度v=1450m/s）
（2）器件有多重？
（3）器件的体积是多少？（不计绳和动滑轮在海水中受到的浮力）

Answer 1

（1）声波从海面传到海底的时间为t=(1)/(2)×0.08s=0.04s，
由v=(s)/(t)得海底的深度：
s=vt=0.04s×1500m/s=60m，
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×60m=6×10⁵Pa；
（2）由图知F=(1)/(4)（G_物+G_动）
∴G_物=4F-G_动=4×1100N-400N=4000N；
（3）未露出水面时，G_物′=4F′-G_动=4×800N-400N=2800N；
∴F_浮=G_物-G_物′=4000N-2800N=1200N；
又∵F_浮=ρ_液gV_排；
∴V_排=(F浮)/(ρ液g)=(1200N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.12m³；
∵未露出水面，
∴V_物=V_排=0.12m³；
答：（1）在海底时，海水对器件的压强是6×10⁵Pa；
（2）器件重4000N；
（3）器件的体积是0.12m³．