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下圖是某科研小組設計的在岸邊打撈水中物品的裝置示意圖．該裝置由懸掛機構和提升裝置兩部分組成．懸掛機構由固定桿OD和杠桿BC構成，O為杠桿BC的支點，CO∶OB＝4∶1．配重E通過繩子豎直拉著杠桿B端，其質量mE＝500 kg．安裝在杠桿C端的提升裝置由支架、電動機Q、定滑輪K及動滑輪M構成．其中支架和電動機Q的總質量mQ＝12 kg，定滑輪K和動滑輪M的質量均為m0．可利用遙控電動機拉動繩子，通過滑輪組提升浸沒在水中的物品．在一次打撈一批實心金屬材料過程中，金屬材料浸沒在水中勻速豎直上升，此時電動機Q牽引繩子的功率為P1，繩子H端的拉力為F1，金屬材料上升速度大小為v1，地面對配重E的支持力為N1，滑輪組的機械效率為η1；在金屬材料全部露出水面后勻速豎直上升的過程中，繩子H端的拉力為F2，地面對配重E的支持力為N2，滑輪組的機械效率為η2．已知F1＝200 N，v1＝0.2 m/sη2＝95％，N1∶N2＝6∶1，繩和杠桿的質量、捆綁金屬材料的鋼絲繩的質量和體積、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對金屬材料的阻力均可忽略不計，g取10 N/kg．求：
(1)金屬材料浸沒在水中勻速上升時電動機牽引繩的功率P1；
(2)動滑輪M的質量m0；
(3)被打撈金屬材料的密度ρ金．
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陽光課堂同步練習系列答案
