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    6．如图为科学考察船打捞海中一封闭仪器箱的装置，已知仪器箱体积为0.6m3，重7200N，动滑轮总重800N，声音在海水中的传播速度为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、摩擦和水流，海水密度取1.0×103kg/m3，g=10Nkg，不计仪器箱的高度）求：
    ①仪器箱在水下的深度为多少m？海水对仪器箱产生的压强是多少Pa？
    ②要将仪器箱从海底处匀速吊到上表面刚露出水面的过程中，拉力F做功多少J？
    ③仪器箱离开水面匀速上升过程中，滑轮组的机械效率是多少？

    分析 （1）已知声音在海水中的传播速度1500m/s和经过0.04s后收到声波，利用v=$\frac{s}{t}$公式变形可求得仪器箱在水下的深度；根据p=ρgh可求得海水对仪器箱产生的压强；
    （2）已知动滑轮上绳子段数为4段，根据F=$\frac{1}{n}$（G物+G动）；利用阿基米德原理求货箱在水中受到的浮力，利用W=Fs求拉力F做功；
    （3）货箱出水后，克服重力做的功是有用功，克服动滑轮重是额外功，已知货箱和动滑轮重，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{G+{G}_{0}}$×100%可以得到滑轮组的机械效率．

    解答 解：（1）声波从海面到海底用的时间t=$\frac{1}{2}$×0.04s=0.02s，
    由v=$\frac{s}{t}$可得，仪器箱在水下的深度：h=s=vt=1500m/s×0.02s=30m．
    海水对仪器箱产生的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10Nkg×30m=3×105Pa；
    （2）已知动滑轮上绳子段数为4段，F=$\frac{1}{4}$（G物+G动）=$\frac{1}{4}$（7200N+800N）=2000N，
    仪器箱在水中受到水的浮力：
    F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=1×103kg/m3×0.6m3×10N/kg=6000N，
    F=$\frac{1}{4}$（G滑轮+G货-F浮）=$\frac{1}{4}$（7200N+800N-6000N）=500N，
    拉力移动的距离：
    s′=2h=4×30m=120m，
    拉力做功：
    W=Fs′=500N×120m=6×104J；
    （3）货箱出水后滑轮组的机械效率：
    η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{0}}$×100%=$\frac{7200N}{7200N+800N}$×100%=90%；
    答：（1）仪器箱在水下的深度为30m．海水对仪器箱产生的压强是3×105Pa；
    （2）拉力F做功6×104J；
    （3）仪器箱离开水面匀速上升过程中，滑轮组的机械效率是90%．

    点评 本题考查了路程、功率、总功、有用功和机械效率的计算，主要是考查各种公式及其公式变形的灵活运用．

    练习册系列答案
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    B．正电荷从验电器金属球转移到了橡胶棒上
    C．瞬间的电流方向是从橡胶棒到验电器金属球
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    负重（kg）6080100120140
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        C．电能利用效率增大，里程减小        D．电能利用效率降低，里程减小
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