Question

（1）请画出图所示中潜水艇加速下沉时所受重力和浮力的示意图．（小黑点O表示潜水艇的重心）
（2）如图所示曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，OB=30cm，BC=40cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图示及其臂．

Answer 1

解：（1）重力和浮力的作用点都在潜水艇上，故作用点要画在潜水艇上；重力竖直向下，浮力竖直向上；并且浮力应小于重力．
（2）因为在阻力和阻力臂一定时，当动力臂最长时动力最小．O为支点，OB=30cm，BC=40cm，根据勾股定理求得OC=50cm，又AO=60cm，当动力作用在A点，动力臂可以是AO=60cm，当动力作用在C点，动力臂可以是OC=50cm，所以最小力应作用在A点，与OA垂直即力臂是OA，故最小的力F的示意图及其力臂L，如下图：

分析：（1）潜水艇受重力与浮力，由题意可知潜水艇为加速下沉过程则浮力应小于重力．
（2）根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，当动力臂最长时动力最小．
点评：（1）本题要求画出力的示意图，故只需正确找出力的作用点和方向，体现出力的大小即可．
（2）力臂为支点到力的作用线的距离，为一垂线段，不是直线．