图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图．图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端H由电动机拉动．该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成．悬挂机构由支架AD

Question

图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图．图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端H由电动机拉动．该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成．悬挂机构由支架AD和杠杆CB构成，CO：OB=4：1．配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量m_E=200kg．安装在杠杆C端的提升装置由支架、定滑轮K、动滑轮M及电动机Q构成．其中支架和电动机Q的质量m_Q=6.2kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为m_K．可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升物体．物体A完全在水中匀速上升的过程中，电动机Q的功率P₁为60W，绳子自由端H的拉力F₁为20N，物体A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；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，电动机Q的功率为P₂，绳子自由端H的拉力为F₂，物体A上升速度大小为v₂，地面对配重E的支持力为N₂，滑轮组的机械效率η₂为95%；滑轮组提升物体A的过程中，杠杆CB在水平位置保持平衡．物体A上升的速度在水中以及完全出水后随时间的变化如图乙所示．已知N₁=6N₂．细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体A的阻力均忽略不计，g取10N/kg．

求：
（1）动滑轮M的质量m_K；
（2）物体A全部露出水面匀速上升时电动机的功率P₂；
（3）物体A的密度ρ．

Answer 1

出水前：物体A和动滑轮M；定滑轮K及与电动机Q；杠杆BC；配重E受力分析如图1、2、3、4．出水后：物体A和动滑轮M；定滑轮K及与电动机Q；杠杆BC；配重E受力分析如图5、6、7、8．（1）由物体A完全在水中匀速上升时，绳子...