Question

据报道，华中农业大学的几位学生发明了一种水面垃圾清理船，它能将水面上漂浮的垃圾通过前端的两个旋转滤网收集后，由倾斜的传送带送至船尾的垃圾箱中，如图是设计的样船．若相关数据如下表：

（1）工作前，质量为60kg的驾驶员登上船后，它排开水的体积是多少？
（2）正常工作时，传送带将收集的垃圾升高0.5m后，落入垃圾箱中，这要消耗发动机的1%的能量．它在5分钟内可传送300kg的垃圾，求传送带的传送效率．
（3）如何提高该船效率，请提出一条合理的建议．

Answer 1

解：
（1）船漂浮，F_浮=G=mg=（200+60）kg×10N/kg=2 600N.
船排开水的体积是V_排=0. 26m³．
（2）传送带的输入功率：P =5 000W×1%=50W.
传送带5分钟内做功为：W=Gh=mgh= 300kg×10N/kg× 0.5m=1 500J．
传送效率：η=
（3）将传送带改成滤网式（增大前端旋滤网的收集面积；将船体做成流线型；将尼部的垃圾箱改成拖囊．只要方法合理即可）