如圖*所示，我國“向陽紅09”母船正在進行投放“蛟龍號”載人深潛器試驗，調控兩根伸縮杆，使“∩”形架繞固定在*...

問題詳情：

如圖*所示，我國“向陽紅09”母船正在進行投放“蛟龍號”載人深潛器試驗，調控兩根伸縮杆，使“∩”形架繞固定在*板上的轉軸轉動至圖*所示位置時停止，然後由固定在“∩”形架頂部的絞車通過鋼纜釋放深潛器。

     處在圖*所示位置的“∩”形架可以簡化為圖乙中以O為支點的槓桿，OB表示“∩”形架，CD表示兩根伸縮杆，O到CD的距離為2m，OD、OE的長度分別為3m、6m 。不考慮“∩”形架、兩根伸縮杆和絞車的重力。

（1）請在圖乙中畫出投放深潛器時“∩”形架的動力和阻力示意圖

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

【回答】

解析：（1）動力和阻力示意圖如圖所示。

（2）深潛器入水前，鋼纜BE的拉力，

F2=G=mg=25×103kg×10N/kg=2.5×105N。

深潛器浸沒入水中後，所受浮力F浮=ρ水g V排，

鋼纜BE的拉力，

F2’=G- F浮=G-ρ水g V排=2.5×105N-1.0×103kg/m3×10N/kg×24.5m3=5.0×103N。

由槓桿平衡條件，深潛器入水前，兩根伸縮杆的總拉力為

F1===7.5×105N。

深潛器浸沒入水中後，兩根伸縮杆的總拉力為F1’===1.5×104N。

兩根伸縮杆的總拉力減少△F= F1-F1’=7.5×105N-1.5×104N =7.35×105N。

【名師點評】“向陽紅09”母船由固定在“∩”形架頂部的絞車通過鋼纜釋放深潛器，其結構複雜，題目通過簡化圖乙使學生容易找到支點、動力臂和阻力臂。此題以絞車釋放深潛器切入意在考查物體平衡、浮力、槓桿平衡條件等知識點。

知識點：八年級下

題型：計算題