海淀一模39.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ABC和DEF,支点O为这两段圆弧形凹槽对应的圆心。轻质绳G和H分别固定在圆弧形凹槽ABC的A点和DEF的D点,杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中,绳G和H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525kg。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K2的底面积S01m,高h02m,OB∶OE3∶4,η1∶η2=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,出水前后水面高度的变化忽略不计,Kg取10Nkg。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。
p×4Pa10DABCGEOFH电动机M10K050甲图20201525
5
10
15乙
20
25
ts
石景山一模40某工地施工时,用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组提升货物如图26甲所示,卷扬机及其工作台的总重为500N。为监测卷扬机的工作情况,将固定卷扬机的工作台置于水平轻质杠杆的A端,地面上的重为400N配重C与杠杆B端相连接,杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内自由转动。当卷扬机以速度v1匀速提升重为G1800N的货物上升时,卷扬机的拉力为F1,配重C对地面的压强为p1,滑轮组的机械效率为η1;当卷扬机以速度v2匀速提升重为G2的货物上升时,卷扬机的拉力为F2,配重C对地面的压强为p2,滑轮组的机械效率为η2;卷扬机的拉力F1、F2做功随时间变化的图像分别如图26乙中①、②所示。已知:υ1υ213η1η21615,OAOB25。忽略所有连接绳索的质量及各处摩擦。G取10Nkg求:(1)卷扬机提升重物G1上升12s做的功;(2)动滑轮的质量;(3)p1与p2的比值。
OB配重C甲A工作台货物图26卷扬机25002000150010005000246乙8WJ
②①②
10ts
f西城一模38.如图28所示是某科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。是r