Question

1．錢塘江是浙江人民的母親河，素以錢江潮聞名于世．我們在錢塘江口觀潮同時看到一個較為奇特的景觀．

（1）一般水流比較湍急的河流，船停泊時，船頭總是朝向上游，或在河中拋錨，或在岸邊用纜繩系住岸邊的木樁．這是為什么？
（2）然而錢塘江口附近停泊的小漁船，卻用木頭支架懸掛在岸邊，讓船身脫離江面，距水面差不多2-4米的距離（如圖甲）．這是為什么？
（3）經(jīng)仔細觀察發(fā)現(xiàn)，懸掛小漁船的滑輪組稱為“神仙葫蘆”（物理學中稱為差動滑輪），其工作原理（如圖乙）．它由兩個同軸的、半徑各為R和r的帶齒定滑輪及一個帶齒的動滑輪組成，用鏈條按圖示的方法把定滑輪和動滑輪聯(lián)系起來．設(shè)小漁船連同漁網(wǎng)、工具總重3000牛，若站在岸上的漁民想把漁船再勻速向上拉動一段高度，問拉動鏈條的拉力F為多少牛．（設(shè)大輪半徑R=0.1米，小輪半徑r=0.08米，鏈條本身重與船重比較可以忽略）

Answer 1

分析 （1）（2）力是改變物體運動狀態(tài)的原因；流動的水流具有動能，能夠做功；
（3）由圖知，承擔物重的繩子有2段．已知物重，可以得到作用在小輪上拉力的大��；已知大輪、小輪的半徑和作用在小輪上力的大小，可以得到作用在大輪上的拉力．

解答 解：
（1）船在停泊時，要考慮水流對它的作用，在河中拋錨，或在岸邊用纜繩系住岸邊的木樁可以防止船被水流沖走，船頭朝上游可以減少水流的阻力；
（2）對于小船，除了防止水流對船的沖擊以外，還需考慮浪潮拍打時對小船的損害，距水面差不多2-4米的距離，是為了減少浪對小船的損害；
（3）由圖知，連接動滑輪的鏈條有兩條，
則每條分擔的物重為$\frac{3000N}{2}$=1500N，
根據(jù)杠桿原理，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂，
即F×0.1M=1500N×0.08M
  F=$\frac{1500N×0.08m}{0.1m}$=1200N．
答：
（1）船在河中拋錨，或在岸邊用纜繩系住岸邊的木樁可以防止船被水流沖走，船頭朝上游可以減少水流的阻力；
（2）小船距水面差不多2-4米的距離，是為了減少浪對小船的損害；
（3）拉動鏈條的拉力為1200N．

點評 此題是一道閱讀材料題，考查了力的作用效果、杠桿平衡條件的應(yīng)用，重點考查的是我們利用物理規(guī)律解決實際問題的能力．