摘要:略20.略

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图20甲是某中学科技小组设计的打捞水池中物体出水面的装置示意图。BOE为一轻质杆,在其两端分别固定着以OB和OE为半径的两段圆弧形的凹槽ABCDEF,支点O为这两段圆弧形凹槽对应的圆心。轻质绳GH分别固定在圆弧形凹槽ABCA点和DEFD点,杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中,绳GH拉力的力臂始终保持不变。固定在水平地面上的电动机M可以通过拉动绳子H带动杠杆和滑轮组将水池中物体捞出水面。电动机M的质量m为52.5kg。电动机M用力拉动绳子H使柱形物体K始终以速度v匀速上升。物体K浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为η1,电动机M对地面的压强为P1;物体K全部露出水面匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η2,电动机M对地面的压强为P2;电动机M对地面的压强随时间变化的图象如图20乙所示。已知物体K的底面积S=0.1m2,高h=0.2m, OBOE=3∶4,η1η2=27∶28。细绳和杠杆的质量、滑轮及杠杆与轴的摩擦、细绳和凹槽的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计,K出水前后水面高度的变化忽略不计,g取10N/kg。求:

(1)物体K完全浸没时受到的浮力;

(2)动滑轮的质量; 

(3)若用该装置以同样速度打捞质量为120kg的物体K′,求K′全部露出水面后,电动机M拉动绳H的功率。        

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