图的装置主要由长木板甲、物块乙和丙、定滑轮
S和动滑轮
P、水箱
K、配重
C和
D及杠杆
AB组成。
C、
D分别与支架固连在
AB两端,支架与
AB垂直,
AB可绕支点
O在竖直平面内转动。
C通过细绳与
P相连,绕在
P上的绳子的一端通过固定在墙上的
S连接到乙上,乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接,乙置于甲上,甲放在光滑的水平桌面上。已知
C重100N,
D重10 N,丙重20N,
OA:
OB=1:2,在物体运动的过程中,杠杆始终保持水平位置平衡。若在
D上施加竖直向下
F0=20N的压力,同时在甲的左端施加水平向左的拉力
F,甲恰好向左匀速直线运动,乙相对桌面恰好静止;若撤去拉力
F改为在甲的右端施加水平向右的拉力
F'时,甲恰好在桌面上向右匀速直线运动,要继续保持乙相对桌面静止,则此时在
D上施加竖直向下的压力为
F1;若移动
K,将丙浸没水中,在拉力
F'作用下,甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止,则此时在
D上施加竖直向下的压力为
F2。已知
ρ丙=2×10
3kg/m
3,
F1:
F2=4:5。杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。
g取10N/kg。
求:(1)丙浸没水中后受到的浮力
F浮;
(2)拉力
F。