Question

如圖甲所示，我國“向陽紅09”母船正在進(jìn)行投放“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器試驗(yàn)，調(diào)控兩根伸縮桿，使“∩”形架繞固定在甲板上的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動至圖甲所示位置時(shí)停止，然后由固定在“∩”形架頂部的絞車通過鋼纜釋放深潛器．處在圖甲所示位置的“∩”形架可以簡化為圖乙中以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，OB表示“∩”形架，CD表示兩根伸縮桿，O到CD的距離為2 m，OD、OE的長度分別為3 m、6 m．不考慮“∩”形架、兩根伸縮桿和絞車的重力．

(1)請?jiān)趫D乙中畫出投放深潛器時(shí)“∩”形架的動力和阻力示意圖

(2)深潛器的質(zhì)量為25 t，總體積為24.5 m³．在絞車緩慢向下釋放深潛器至剛浸沒的過程中，兩根伸縮桿的總拉力最多減少多少牛？

Answer 1

答案：
解析：

答：(1)“∩”形架的動力和阻力示意圖如圖： 　　(2)兩根伸縮桿的總拉力最多減少7.35×105 N． 　　分析：(1)根據(jù)力的示意圖的定義，將杠桿受到的動力和阻力的方向、作用點(diǎn)表示出來即可； 　　(2)根據(jù)杠桿的平衡條件，分別求出深潛器入水前后兩根伸縮桿的總拉力，然后相減即可． 　　解答：解：(1)杠桿OB受到的動力是伸縮桿對杠桿的力，方向沿伸縮桿方向向下，阻力是深潛器的重力，方向豎直向下，故“∩”形架的動力和阻力示意圖： 　　(2)深潛器入水前，BE的拉力： 　　F2＝G＝mg＝25×1000 kg×10 N/kg＝2.5×105 N， 　　深潛器入水后，BE的拉力： 　　＝G－F浮＝G－ρ水gV排＝2.5×105 N－1.0×103 kg/m3×10 N/kg×24.5 m3＝5×103 N， 　　根據(jù)杠桿平衡條件，深潛器入水前，兩根伸縮桿的總拉力： 　　F1＝＝＝7.5×105 N， 　　深潛器入水后，兩根伸縮桿的總拉力： 　　＝＝＝1.5×104 N， 　　兩根伸縮桿的總拉力最多減少： 　　△F＝F1－＝7.5×105 N－1.5×104 N＝7.35×105 N． 　　點(diǎn)評：(1)畫力的示意圖，就是用一條帶箭頭線段表示出力的三要素，所以要先正確分析力的大小、方向和作用點(diǎn)，再根據(jù)力的示意圖的要求作出力的示意圖； 　　(2)當(dāng)深潛器全部沒入水時(shí)，浮力最大，兩根伸縮桿的總拉力減少的最多．

提示：

力的示意圖；杠桿的平衡條件；阿基米德原理．