3.
桔槔是中国古代的一种汲水工具,桔槔的结构相当于一个普通的杠杆。如图甲所示,横杆的一端用绳子与水桶相连,另一端绑上一块重石头。当要提水时,人用力向下拉绳子使水桶下降到水面以下并让水流入水桶。当水桶装满水后,就让另一端石头下降,通过杠杆作用,就可将水桶提升。这样汲水过程的主要用力方向是向下,由于向下用力可以借助人的体重,因而大大减少了人们提水的疲劳程度。
(1)图乙是桔槔的模型,已知BO=1m,AO=2m,空水桶重20N,石头重400N。请计算人至少要用多大的力才能使空水桶匀速下降?
(2)若水桶装满水后的总重为190N,则把装水后的水桶从水井中拉起时,人需要给绳子向上的拉力吗?若无需拉力,请分析说明;若需要拉力,请计算大小。