字典翻译 问答 其它 如图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图.该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成.悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成,O为杠杆BC的支点,CO:OB=4:1.配重E通过绳子竖直
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如图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图.该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成.悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成,O为杠杆BC的支点,CO:OB=4:1.配重E通过绳子竖直
问题描述:

如图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图.该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成.悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成,O为杠杆BC的支点,CO:OB=4:1.配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mE=500kg.安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成.其中支架和电动机Q的总质量mQ=12kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0.可利用遥控电动机拉动绳子,通过滑轮组提升浸没在水中的物品.在一次打捞一批实心金属材料过程中,金属材料浸没在水中匀速竖直上升,此时电动机Q牵引绳子的功率为P1,绳子H端的拉力为F1,金属材料上升速度大小为v1,地面对配重E的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中,绳子H端的拉力为F2,地面对配重E的支持力为N2,滑轮组的机械效率为η2.已知F1=200N,v1=0.2m/s,η2=95%,N1:N2=6:1,绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计,g取10N/kg.

求:

(1)金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1;

(2)动滑轮M的质量m0;

(3)被打捞金属材料的密度ρ金.

林克正回答:
  (1)金属材料浸没在水中匀速上升时,电动机牵引绳子的功率为   P1=F1×3v1=200N×3×0.2m/s=120W;   (2)金属材料浸没在水中匀速上升时,以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象,受力分析图如图1所示,配重E的受力分析图如图2所示,杠杆上C点、B点受力分析图如图3所示.   ==4×10-2m3   金属材料密度:   ρ===≈2.4×103kg/m3.   答:(1)金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率为120W;   (2)动滑轮M的质量为5kg;   (3)被打捞金属材料的密度约为2.4×103kg/m3.
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