在武汉东湖端午文化节上,来自武汉商业服务学院的学生表演了中华绝技“独竹漂”,表演者每人脚踩一根楠竹,手拿一根4.5m长的划杆,如箭离弦破浪前行.
(1)当表演者奋力向后划动划杆时,楠竹竿和人便能飞速前进,这是因为________,此时划杆相当于一个________杠杆.
(2)楠竹竿的体积约为0.16m3,如果质量为60Kg的表演者站在南竹竿上时,南竹竿恰好有一半的体积浸在水中,那么表演者所用的划杆和南竹竿总重约为多少牛?
试题答案
解:(1)当表演者奋力向后划动划杆时,划杆对水施加了力,力的作用是相互的,水对划杆也施加了力,使楠竹竿和人飞速前进;划杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)由漂浮条件可知,
GA+G杆+G竿=F浮,
所以划杆和南竹竿总重为:
G杆+G竿=F浮-GA=ρ水gV排-mAg=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.16m3×0.5-60kg×9.8N/kg=196N.
故答案为:物体间力的作用是相互的;费力;表演者所用的划杆和南竹竿总重约为196N.
试题解析
(1)当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的;先判断划杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的关系,然后再判断是哪种类型的杠杆;
(2)根据物体的浮沉条件,浮力等于表演者的重力、划杆和南竹竿重力之和,根据阿基米德定律求出浮力,根据G=mg求出表演者即可求出划杆和南竹竿总重.
点评:本题是一道力学综合题,其中杠杆的分类及力的作用是相互的,比较简单;在求表演者所用的划杆和南竹竿总重时,要注意正确分析所受的力,不要漏掉力.
