Question

如图是某同学设计的简易打捞装置结构示意图．AOB是以O点为转轴，长为4 m的轻质横梁，AB呈水平状态，AO＝1 m．在横梁上方行走装置可以在轨道槽内自由移动，行走装置下方固定有提升电动机．提升电动机通过细绳和滑轮组提起重物．固定在水平地面上的配重T通过细绳与横梁A端相连，G_T＝3000 N．当行走装置处于C位置时，开始打捞物体A．质量m_A是100 kg、体积V为0.04 m³物体A在水中匀速上升时，地面对配重T的支持力是N₁，滑轮组的机械效率为75％；当物体A全部露出液面，滑轮组将物体A以v是0.1 m/s的速度匀速竖直向上提升1 m，此时电动机拉动细绳的功率为P，地面对配重T的支持力是N₂；N₁∶N₂＝5∶1，若行走装置和提升电动机及定滑轮的总质量m₂是20 kg，，忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力，g取10 N/kg．求

(1)动滑轮的重力G_动

(2)电动机拉动细绳的功率P

(3)OC的距离

Answer 1

答案：（1）200N；（2）120W；（3）2m

试题分析：（1）F浮==400N
物体A在水中匀速上升的过程中，滑轮组机械效率
= ==75%
解得：G动="200N" 
（2）对出水后物体及动滑轮进行分析如图所示：

3FC2=" G=1200NP=" FC2×3v="120W" 
物体A在水中匀速上升过程中，以行走装置、动滑轮M和物体A为研究对象，受力分析图如图所示，杠杆上C点、D点受力分析图如图所示，配重T的受力分析图如图所示。

FC1=" G" -F浮
G = 

OD=OC
FC1= ，FD1=  
得：N1=3000N-1000N/mOC 
物体A离开水面后匀速上升的过程中，以行走装置、动滑轮M和物体A为研究对象，受力分析图如图所示，配重E的受力分析图如图所示，杠杆C点、D点受力分析图如图所示。
FC2= G

OD =OC
FC2=  ， FD2= 
N2=3000N-1400N/mOC
N1∶N2＝5∶1
解得：OC ="2m"