浮式起重機(jī)又稱起重船,如圖甲所示,它可以利用船體提供的浮力和船上的起重系統(tǒng)來(lái)完成起吊作業(yè),如圖乙所示是它的簡(jiǎn)化示意圖,起重臂OB的底端固定在甲板的O點(diǎn),頂端通過(guò)鋼纜BC固定在甲板的支架上。提升重物時(shí),起重臂OB保持靜止,通過(guò)固定在B點(diǎn)的絞車(chē)(圖中未畫(huà)出)回收鋼纜BE將重物吊起。某次模擬打撈作業(yè)時(shí),要將長(zhǎng)5m、寬4m、高2m、總質(zhì)量300t的密閉長(zhǎng)方體模型從海底打撈出水面。(不計(jì)起重臂、絞車(chē)和鋼纜的重力,不計(jì)機(jī)械摩擦和水的阻力,海水密度近似取1.0×103kg/m3)
(1)圖乙中OD與OE之比為2:5,該起重臂是一個(gè) 費(fèi)力費(fèi)力杠桿(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”),請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出鋼纜BE對(duì)起重臂的拉力的示意圖;
(2)該模型頂部到海面的距離為100m,求海水對(duì)模型頂部的壓力為多少N?
(3)打撈該模型前,先向水艙中注入適量的水,再用鋼纜將模型與絞車(chē)緊緊相連,接著逐漸排出水艙中的水,排水過(guò)程中保持船身穩(wěn)定且吃水深度不變。鋼纜剛好能拉動(dòng)模型時(shí)停止排水,通過(guò)絞車(chē)回收鋼纜BE將模型緩慢吊起,直到其完全脫離海面。為了使模型脫離海底,起重船至少需要向外排出多少m3的海水?

【答案】費(fèi)力
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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