Question

14．“獨(dú)竹漂”是指運(yùn)動(dòng)員腳踏漂浮在水面上的單棵楠竹（如圖），依靠小竹竿劃動(dòng)達(dá)到水上漂行的一項(xiàng)民族傳統(tǒng)體育項(xiàng)目．選手表演時(shí)赤著腳，手執(zhí)一根4.5m長(zhǎng)的細(xì)竹竿做“槳”，表演倒退、轉(zhuǎn)身、繞彎、換竿等絕技，頗有“一葦渡江”之妙．當(dāng)表演者奮力向后劃動(dòng)劃桿時(shí)，楠竹竿和人便能飛速前進(jìn)，這是因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，此時(shí)劃桿相當(dāng)于一個(gè)費(fèi)力杠桿．楠竹竿的體積約為0.14m³，如果質(zhì)量為50Kg的表演者站在楠竹竿上靜止不動(dòng)時(shí)，楠竹竿恰好有一半的體積浸在水中，那么表演者所用的劃桿和楠竹竿總質(zhì)量約為20 kg．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體有力的作用時(shí)，另一個(gè)物體也同時(shí)對(duì)這個(gè)物體有力的作用，即力的作用是相互的；先判斷劃桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系，然后再判斷是哪種類(lèi)型的杠桿；
（2）根據(jù)物體的浮沉條件，浮力等于表演者的重力、劃桿和南竹竿重力之和，根據(jù)阿基米德定律求出浮力，根據(jù)G=mg求出表演者即可求出劃桿和南竹竿總質(zhì)量．

解答 解：（1）當(dāng)表演者奮力向后劃動(dòng)劃桿時(shí)，劃桿對(duì)水施加了力，力的作用是相互的，水對(duì)劃桿也施加了力，使楠竹竿和人飛速前進(jìn)；劃桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；
（2）由漂浮條件可知，
G_A+G_桿=F_浮，
所以劃桿和南竹竿總重為：
G_桿=F_浮-G_A=ρ_水gV_排-m_Ag=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.16m³×0.5-60kg×9.8N/kg=196N，
則總質(zhì)量為m_桿=$\frac{{G}_{桿}}{g}$=$\frac{196N}{9.8N/kg}$=20kg．
故答案為：力的作用是相互的；費(fèi)力；20．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道力學(xué)綜合題，其中杠桿的分類(lèi)及力的作用是相互的，比較簡(jiǎn)單；在求表演者所用的劃桿和南竹竿總重時(shí)，要注意正確分析所受的力，不要漏掉力．