内容发布更新时间 : 2024/12/22 20:43:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
【解析】轻杆AB在力F的作用下保持水平平衡,先在图上作出F的力臂OC,如下图:
根据直角三角形的性质可知:OC?1OB,又因为BO=3AO,所以OC=1.5AO;重物质量m=3 kg,则2G?OA30NG?mg?3kg?10N/kg?30N,杠杆此时满足G?AO?F?OC,则F???20N。
OC1.59.(2019·湖北咸宁)如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端重物G=12N。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕__________(选填“C”或“D”)点翻转,为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力的最小值F1=________N,最大值F2=__________N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
【答案】D 6 24
【解析】由题意知,当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时将形成以D为支点的杠杆,因此杠杆容易绕D点翻转,若以C为支点,据杠杆平衡条件F1L1?F2L2,可知所需施加的力为
F1?F2L212N?AC12N?AC???6N,若以D为支点,据杠杆平衡条件F1L1?F2L2,可知所需施L1CB2AC加的力为
F1?F2L212N?AD12N?AC???24N1,因此拉力的最小值为6 N,最大值为24 N。 L1DBAD210.(2019·云南昆明)请画出图中力F的力臂,并以“l”表示。
【答案】
【解析】已知支点O,延长F画出力的作用线,从支点向力F的作用线作垂线段,即可作出其力臂l,如图所示:
11.(2019·广东深圳)如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出
最小作用力的示意图。
【答案】
【解析】用力把桌腿A抬离地面时整个桌子绕B点旋转,即B为杠杆的支点,直接连接BC即为最长的动力臂,根据力与力臂垂直,结合实际情况即可做出最小力F。
12.(2019·新疆自治区兵团)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于________(填“平衡”或“非平衡”)
状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节。 (2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为5 N的弹簧测力计在A点竖直向上
拉,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5 N;若弹簧测力计斜向上拉,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为________(填“大于”或“小于”)2.5 N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为_________(填“30°”、“45°”或“60°”)。
(3)杠杆上每个平衡螺母的质量为m,杠杆的总质量(含两个平衡螺母)为50m。实验前,调节杠杆
在水平平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母移动了距离l,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)
lll”“”或“”)。 504948L (3) 【答案】(1)平衡 右 (2)大于 60°
50的重心在杆上移动的距离为________(填“
【解析】(1)实验前,杠杆静止,杠杆处于平衡状态。如图杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动;
(2)如图所示:
弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时,动力臂是OA,当斜向上拉动杠杆时,动力臂变为OB,阻力和阻力臂的乘积不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大,所以弹簧测力计示数大于2.5 N。阻力和阻力臂乘积不变,所以动力和动力臂乘积也不变,设杠杆每一个小格长度为l,弹簧测力计量程是5N,4l=5 N×l',所以,最小的力臂为:l'=2l,在Rt△ABO中,OB=2l=最大能提供5 N拉力,2.5 N×
=60°所以∠ABO=30°,拉力的方向与竖直方向的最大夹角:90°–30°;
mg×l=50mg×Δl,重心在杆上移动(3)根据左侧力和力臂乘积变化量等于右侧力和力臂乘积变化量。距离为:Δl=
1OA,2l。 50的