Question

圖的裝置主要由長木板甲、物塊乙和丙、定滑輪S和動(dòng)滑輪P、水箱K、配重C和D及杠桿AB組成。C、D分別與支架固連在AB兩端，支架與AB垂直，AB可繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。C通過細(xì)繩與P相連，繞在P上的繩子的一端通過固定在墻上的S連接到乙上，乙的另一端用繩子通過固定在桌面上的定滑輪與丙連接，乙置于甲上，甲放在光滑的水平桌面上。已知C重100N，D重10N，丙重20N，OA:OB=1:2，在物體運(yùn)動(dòng)的過程中，杠桿始終保持水平位置平衡。若在D上施加豎直向下的壓力，同時(shí)在甲的左端施加水平向左的拉力F，甲恰好向左勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙相對(duì)桌面恰好靜止；若撤去拉力F改為在甲的右端施加水平向右的拉力時(shí)，甲恰好在桌面上向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，要繼續(xù)保持乙相對(duì)桌面靜止，則此時(shí)在D上施加豎直向下的壓力為；若移動(dòng)K，將丙浸沒水中，在拉力作用下，甲仍向右勻速直線運(yùn)動(dòng)且乙相對(duì)桌面靜止，則此時(shí)在D上施加豎直向下的壓力為。已知，。杠桿、支架和不可伸縮細(xì)繩的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)。g取10N/kg。
求：
（1）丙浸沒在水中后受到的浮力F_浮；
（2）拉力F。

Answer 1

解：
圖正確

（1）丙浸沒在水中：；
（2）對(duì)第一個(gè)狀態(tài)受力分析：

將，，代入解得
對(duì)第二個(gè)狀態(tài)受力分析：

對(duì)第三個(gè)狀態(tài)受力分析：

（15）

將代入　解得 。