Question

下圖是某科研小組設(shè)計(jì)的在岸邊打撈水中物品的裝置示意圖．該裝置由懸掛機(jī)構(gòu)和提升裝置兩部分組成．懸掛機(jī)構(gòu)由固定桿OD和杠桿BC構(gòu)成，O為杠桿BC的支點(diǎn)，CO∶OB＝4∶1．配重E通過(guò)繩子豎直拉著杠桿B端，其質(zhì)量mE＝500 kg．安裝在杠桿C端的提升裝置由支架、電動(dòng)機(jī)Q、定滑輪K及動(dòng)滑輪M構(gòu)成．其中支架和電動(dòng)機(jī)Q的總質(zhì)量mQ＝12 kg，定滑輪K和動(dòng)滑輪M的質(zhì)量均為m0．可利用遙控電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子，通過(guò)滑輪組提升浸沒(méi)在水中的物品．在一次打撈一批實(shí)心金屬材料過(guò)程中，金屬材料浸沒(méi)在水中勻速豎直上升，此時(shí)電動(dòng)機(jī)Q牽引繩子的功率為P1，繩子H端的拉力為F1，金屬材料上升速度大小為v1，地面對(duì)配重E的支持力為N1，滑輪組的機(jī)械效率為η1；在金屬材料全部露出水面后勻速豎直上升的過(guò)程中，繩子H端的拉力為F2，地面對(duì)配重E的支持力為N2，滑輪組的機(jī)械效率為η2．已知F1＝200 N，v1＝0.2 m/sη2＝95％，N1∶N2＝6∶1，繩和杠桿的質(zhì)量、捆綁金屬材料的鋼絲繩的質(zhì)量和體積、滑輪與軸及杠桿支點(diǎn)處的摩擦、水對(duì)金屬材料的阻力均可忽略不計(jì)，g取10 N/kg．求： (1)金屬材料浸沒(méi)在水中勻速上升時(shí)電動(dòng)機(jī)牽引繩的功率P1； (2)動(dòng)滑輪M的質(zhì)量m0； (3)被打撈金屬材料的密度ρ金．

Answer 1

答案：