列车上有出售食品的手推车,如图所示.若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把力为F1,这时手推车可以视为杠杆,则支点是 (写出宇母);前轮越过A后,又当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把力为F2,这时支点是 。且前、后两次手所施力F1 _F2(选填:“大于”“小于”“等于”)。
如图所示,轻质杠杆可绕O转动,杠杆上吊一重物G,在力F作用下杠杆静止在水平位置,l为F的力臂,请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。
试根据规定要求作图.
(1)如图甲所示,光线AO经平面镜反射后进入水中,试画出光路图(不考虑光线在水面的反射).
(2)如图所示的是一个已知N、S极的通电螺线管,试在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向和电源的正、负极.
(3)在图中,试画出螺丝刀撬图钉的力F1的力臂及所受阻力F2的示意图。
(4)小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时,利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热,为了节省时间,他将两根电阻丝并联接入电路,用一个开关控制同时通电或断电。请在图中用笔画线代替导线,使电路满足要求。
如图所示,要使杠杆平衡,在A点作用的力分别为 Fl、F2、F3,则( )
A.沿竖直方向的力Fl最小 |
B.沿垂直于杠杆OA方向的力F2最小 |
C.沿水平方向的力F3最小 |
D.无论什么方向,用的力一样大 |
如图所示,有一轻质木板(质量忽略不计),左端可绕O点转动,长为L,右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着.当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,则下列表示拉力F与物块运动时间t的关系图中,正确的是( )
A. B. C. D
如图是一辆装满同种货物的手推车.当前轮遇到障碍物A时,售货员向下压扶手,这时手推车可看作杠杆,支点是 ▲ 点(填字母);当后轮遇到障碍时,售货员向上提扶手,这时支点是 ▲ 点,与前轮遇到障碍物时相比,此时较 ▲ 力(选填“省”或“费”).
郝强同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑:不吊物体它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移动仍能平衡!后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题:密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m,放在一个宽度为40cm的凳子上,当在棒的A端固定一个铅块(忽略大小)m铅=2kg时,棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1=30cm).
(1)求棒的质量m棒;
(2)当在P处挂一重物时(PB=10cm),棒刚好绕O2点有转动的趋势.求重物质量m物及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg);
(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时,可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力.回答:随着重物左移,E点将“左移”或“右移”还不“不动”?棒对E点的压力FE是“变大”或“变小”还是“不变”?(不必说明理由)
小梅在物理老师的指导下,利用一个重物、细线、若干钩码及杠杆来探究“杠杆平衡的条件”。
(1)实验前,为便于力臂的测量,她应通过调节杠杆两端的 使杠杆在 位置平衡。
(2)实验时,小梅决定先保持阻力 和阻力臂 不变,探究“杠杆平衡时,动力臂和动力之间的关系”。
于是,她用细线将重物固定到杠杆左侧某一位置处;然后在杠杆右侧用细线悬挂一个钩码,移动其悬挂的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,如图所示,将动力 和动力臂 记录下来。
接下来,她要改变 并移动其悬挂的位置,多次重复前面的实验,并把相应的数据记录下来。
(3)小梅通过实验得到的实验数据如表1所示。
表一 保持阻力 和阻力臂 不变,探究杠杆平衡时动力臂和动力之间的关系
实验序号 |
动力 |
动力臂 |
1 |
0.5 |
0.20 |
2 |
1.0 |
0.10 |
3 |
1.5 |
0.07 |
4 |
2.0 |
0.05 |
5 |
2.5 |
0.04 |
分析表1中的数据,小梅得出的结论是:保持阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力臂 跟动力 成 关系。
(4)在前面实验的基础上,小梅进一步猜想:在更普遍的情况下,杠杆平衡时可能满足“动力 动力臂 阻力臂 阻力臂 ”
为了验证小梅的这个猜想,小丽通过实验得到的实验数据如表2所示
表2 探究杠杆平衡时,动力 、动力臂 和阻力 、阻力臂 之间的关系
实验次数 |
动力 |
动力臂 |
阻力 |
阻力臂 |
1 |
1.0 |
0.10 |
1.0 |
0.10 |
2 |
1.5 |
0.08 |
1.5 |
0.08 |
3 |
2.0 |
0.07 |
2.0 |
0.07 |
小梅认为,表2中小丽的实验数据缺乏普遍性,用来验证她的猜想不够充分,于是对小丽的实验和收集数据提出了具体的建议。
小梅的建议是:小丽还要在 的情况下进行实验和收集数据。
如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动.当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端.从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,可以知道油箱内油面的高度.现已知油的密度ρ=0.8×103kg/m3,电源电压是6V,定值电阻R′的阻值是12Ω.
(1)若浮标有2×10-4m3的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大?(g取10N/kg)提示:F浮=ρ油gV排
(2)当油面处在A处时,电流表示数为多少?
(3)已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则_____.
A.油面下降时,电流表指针向右偏转 |
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合 |
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的 |
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大 |
如图所示,平直的薄板AB长1m,重力忽略不计,B端用细绳悬于天花板上,绳与水平方向夹角为30°,薄板始终保持水平.一辆重20N、功率为1W的电动小车,从A端以0.2m/s的速度向右匀速行驶4s,细绳恰好被拉断,求:
(1)小车行驶过程中牵引力做的功;
(2)小车运动时受到的阻力;
(3)细绳恰好被拉断时能承受的最大拉力.
“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验,如图甲所示.把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力作用点.将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示.让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据.如表:
低头角度θ/° |
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
细线拉力F/N |
0 |
7.3 |
14.0 |
20.2 |
25.0 |
(1)头颅模型质量为1kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是 N;如果真实头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是 N.
(2)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答 .
(3)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议: .
探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图所示,是一种常见的杆秤.此时处于水平位置平衡.
发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉.他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现;
发现二;接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡.
那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前,轻质杠杆处于如图所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是
【实验结论】
如图所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是 ,
【拓展应用】如图所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),此杠杆的支点是图中的 点,假如托起6N的重物,请你根据图21所示,估算出手臂要用的动力大约是 N
在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向________调节,使杠杆在________位置平衡。
(2)如图甲所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂____个相同的钩码。
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F_____(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是______。
某电开水器的结构如图甲所示(剖面图),简化的内部电路如图乙所示,进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制,只有进水管中的水压在正常范围内,冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低,冷水不会从出水管流出。当冷水箱中的水位达到一定高的时,浮子2浮起,会触动单刀三掷开关S1,煮水电热管R1通电发热,冷水被煮沸,水面升高,开水就从出水管进入贮水箱,当贮水箱中水位达到一定高度时,浮子3浮起,又会触动单刀三掷开关S1,煮水暂停,一旦贮水箱中水温下降使温控开关S2闭合,保温电热管R2就会通电发热,开水处于保温状态。
(1)已知煮水电热管R1的阻值为12.1Ω,保温电热管R2的阻值为48.4Ω,求电开水器的最大发热功率。
(2)图甲中,当浮子1上升到最高处后,它的最上端恰好和出水管管口相平,阀门就会将进水管管口关闭,此时AC杆沿竖直方向。已知浮子1的体积V=2.5×10-4m³,进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10-4m²(不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦);BO∶BA=20∶1(O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处,B为轻质硬杆BO的转轴),水箱内水面上方的气压P0=1×105Pa。为了不让冷水直接进入贮水箱,进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa?
试题篮
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