某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图所示．其中D、E、G、H都是定滑轮，M是动滑轮，杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动，OC：OB=3：4．杠杆BC和细绳的质量均忽略不计．

Question

某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图所示．其中D、E、G、H都是定滑轮，M是动滑轮，杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动，OC：OB=3：4．杠杆BC和细绳的质量均忽略不计．人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A，容器的底面积为300cm²，人的质量是70kg，通过细绳施加竖直向下的拉力时，A始终以0.6m/s的速度匀速上升．当杠杆到达水平位置时物体A总体积的五分之三露出液面，液面下降了50cm，此时的拉力为F₁，它的功率为P₁，地面对他的支持力是N₁；当物体A完全离开液面时，此时通过细绳施加竖直向下的拉力为F₂，它的功率为P₂，地面对人的支持力是N₂．已知A的质量为75kg，N₁：N₂=2：1，忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力，g取10N/kg．
求：（1）当物体露出液面为总体积的五分之三时，物体所受的浮力；
（2）动滑轮M受到的重力；
（3）P₁：P₂的值．

Answer 1

（1）当物体露出液面为总体积的五分之三时，水面下降了50cm，从而可求减小的排开水的体积；也就是物体总体积的五分之三；物体的体积V=S×△h×=-----------②
=--------------------③
已知OC：OB=3：4，F_A1′=F_A1=650N，F_A2′=F_A2=750N；
G_A=750N，G_人=700N；
由①②③解得：G_动=N，F₁=N，F₂=N，
（3）设自由端F₁的速度为V₁；F₂的速度为V₂，A的速度不变可知：V₁=V₂
===．
答：（1）当物体露出液面为总体积的五分之三时，物体所受的浮力为100N；
（2）动滑轮M受到的重力为N；
（3）P₁：P₂的值为17：19．