Question

5．運用知識解決問題
（1）船槳向后劃水，船能向前運動，這是因為物體間力的作用是相互的，劃水的船槳是一個杠桿，它能省距離．
（2）如圖1，葉子姐姐向上用力推物體M，使物體沿斜面勻速向上運動，請畫出物體M的受力示意圖．
（3）如圖2所示的輕質(zhì)杠桿AB，OA=20cm，OB=40cm．物體M的密度為3×10³kg/m³．體積為8×10^-3m³．葉子姐姐在B端施加100N的力使杠桿水平平衡，則此時物體M受到水平面的支持力F_M=40N．

Answer 1

分析 （1）力的作用的相互性．一個物體受到力，同時也會給另一個物體力的作用．施力物體同時也是受力物體；根據(jù)杠桿使用過程中動力臂和阻力臂的大小判斷省力情況；
（2）重力的方向豎直向下，摩擦力的方向與物體的運動趨勢或運動方向相反，重力、摩擦力的作用點都在物體的重心．按照力的示意圖的畫法畫出這兩個力即可；
（3）由密度公式的變形公式求出物體質(zhì)量；由杠桿平衡條件求出繩子對M的拉力，然后由平衡條件求出地面對M的支持力，

解答 解：
（1）用力向后劃水時，槳給水一個向后的力，因力的作用是相互的，水同時給槳一個向前的力，推動龍舟向前運動；
滑槳時，以槳的末端為支點時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，費力杠桿可以省距離；
（2）物體受到斜向上的推力；其所受重力方向都是豎直向下的，支持力垂直于斜面向上，物體沿斜面向上運動，摩擦力方向與運動方向相反，摩擦力方向平行于斜面向下，作用點都在物體的重心上，如圖所示：

（3）由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，物體的質(zhì)量m=ρV=3×10³kg/m³×8×10^-3m³=24kg，
則物體的重力G=mg=24kg×10N/kg=240N，
由杠桿平衡條件得：T×OA=F×OB，即：T×20cm=100N×40cm，解得：T=200N，
地面對M的支持力：F_M=G-T=240N-200N=40N．
故答案為：（1）相互；距離；（2）見上圖；（3）40．

點評 本題考查了物體間力作用的相互性、費力杠桿的特點、力的示意圖、密度公式的應(yīng)、杠桿的平衡條件的掌握和運用，是一道綜合性題目．