10.如圖所示,質量不計的光滑木板AB可繞固定點O轉動,杠桿B端掛一底面積為100cm2的實心圓柱體G,A端用一根與水平地面成30°夾角的細繩拉住使杠桿在水平位置平衡,當細繩的拉力是8N,圓柱體對地面的壓強為800Pa.
(1)畫出細繩對杠桿的拉力力臂L;
(2)求圓柱體對地面的壓力的大?
(3)若細繩的拉力為10N時,圓柱體對地面的壓力剛好為零,求圓柱體的重力.

分析 (1)作出拉力的示意圖,然后從支點作力的作用下的垂線段,即可作出力的力臂;
(2)已知實心圓柱體G的底面積,即受力面積,又知壓強大小,利用F=pS計算圓柱體對地面的壓力的大。
(3)設圓柱體的重力為G,阻力臂與動力臂之比不變,根據(jù)杠桿平衡條件分別求出當細繩的拉力是8N、10N時,動力和阻力之比,聯(lián)立求解.

解答 解:(1)繩子的拉力作用點在A點,方向沿繩子向下,反向延長拉力的作用線,然后從支點O作繩子拉力的垂線段,即可作出拉力的力臂,如圖所示;

(2)根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知,圓柱體對地面的壓力:
F=pS=800Pa×100×10-4m2=8N;
(3)設圓柱體的重力為G,
當細繩的拉力是8N時,根據(jù)杠桿平衡條件可得:F×L=(G-F)×BO,
則$\frac{F}{G-{F}_{壓}}$=$\frac{BO}{L}$,即$\frac{8N}{(G-8N)}$=$\frac{BO}{L}$,
若細繩的拉力為10N時,根據(jù)杠桿平衡條件可得:F′×L=G×BO,
則$\frac{F′}{G}$=$\frac{BO}{L}$,即$\frac{10N}{G}$=$\frac{BO}{L}$,
所以,$\frac{8N}{(G-8N)}$=$\frac{10N}{G}$,
解得,G=40N.
答:(1)細繩對杠桿的拉力力臂L見解答圖;
(2)圓柱體對地面的壓力的大小為8N;
(3)圓柱體的重力為40N.

點評 此題考查力臂的畫法、壓強公式和杠桿平衡條件的應用,難度在(3),關鍵是根據(jù)杠桿平衡條件得出阻力臂與動力臂之比.

練習冊系列答案
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20.如圖甲所示,為使在墻壁上懸掛的畫框水平,可用一段兩端開口注有適量水的透明塑料軟管找水平位置,這利用了連通器原理.在掛風景畫時,可自制一個重錘來檢查相框是否掛正,如圖乙所示,這是利用重力的方向總是豎直向下的知識.

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1.如圖所示,在“探究運動和力的關系”的實驗中,每次都讓小車從斜面頂端處由靜止開始滑下,改變水平面的粗糙程度,測量小車在水平面上滑行的距離,結果記錄在如表中.
接觸面小車運動的距離s/(單位:cm)
毛巾18.00
棉布26.58
木板63
(1)小車從斜面的同一高度滑下的目的是使小車到達水平面時具有相同的初速度.
(2)若小車在水平木板上移動3s時間便停止,位置如圖所示,則小車在水平木板上移到的距離為63cm,它在水平木板上的平均速度為0.21m/s.
(3小車在鋪有毛巾表面上滑行距離最短,是因為摩擦力大.
(4)在此實驗的基礎上進行合理的推理,可以得到:一切運動的物體不受外力作用時,它將做勻速直線運動.

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18.如圖是發(fā)電機工作原理的是( 。
A.B.C.D.

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5.甲乙兩位同學合作完成“測滑輪組的機械效率”,裝置如圖,現(xiàn)已測得所掛物體重為G,動滑輪重為G1,于是甲同學認為操作可以結束了,可令重物上升h米,可以計算出滑輪組的機械效率為η=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{1}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{1}}$×100%.乙同學認為這樣不妥,他認為還是要用彈簧測力計勻速豎直地拉動繩子的自由端,并讀出彈簧測力計的示數(shù),記為F,然后根據(jù)公式η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F}$•3h×100%=$\frac{Gh}{3F}$×100%.
①你認為乙(選填:甲或乙)操作合理.
②操作欠妥的一次,測得機械效率偏大(選填:大或小)
③引起誤差的原因沒有考慮繩重和摩擦.

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15.今年一月,朝鮮宣布進行了氫彈爆炸試驗,引起了全世界的關注,氫彈是一種比原子彈威力更大的核武器,它是利用原子核發(fā)生核聚變(填“核裂變”或“核聚變”)時,在瞬間釋放巨大的能量,威脅著整個人類的安全,和平利用核能已經(jīng)成為全人類的共同目標,核能是一種不可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源.

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2.如圖是一款新型插座,它可以顯示工作電壓和所耗電費等等信息,小明將自家冰箱插入該插座,24h后觀察到所用電費為0.4元.若電費單價為0.5元/kW•h,冰箱的實際功率為100W,則該冰箱每天實際消耗的電能為2.88×106J,該冰箱每天實際工作8h.

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14.各種復合材料由于密度小、強度大,廣泛應用于汽車、飛機等制造業(yè).小明測量一塊實心復合材料的密度.
(1)將托盤天平放在水平桌面上,將游碼移至標尺左端零刻度處,發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的左側,如圖甲所示,則應將平衡螺母向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使橫梁平衡.
(2)用調(diào)好的天平測量該物塊的質量時,當在右盤放入最小的砝碼后,指針偏在分度盤中線左側一點,則應該C(選填選項前的字母).
A.向右調(diào)平衡螺母         B.向右盤中加砝碼          C.向右移動游碼
(3)當天平重新平衡時,右盤所加砝碼和游碼位置如圖乙所示,則該物塊質量為16.4g.
(4)因復合材料的密度小于水,小明在該物塊下方懸掛了一鐵塊,按照如圖丙所示①②③的順序,測出了該物塊的體積20cm3,則這種材料的密度是0.82×l03 kg/m3
(5)分析以上步驟,你認為在測體積時的操作順序會引起密度測量值比真實值偏。ㄟx填“偏大”、“不變”或“偏小”).
(6)為了使測量結果更加準確,請對丙方案進行調(diào)整:將②和③步驟對調(diào)順序.

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15.(1)如圖甲所示的裝置,物塊M放在粗糙程度相同的水平桌面上,左右兩端用細線通過滑輪連接著兩個相同的吊盤.小聰用它做實驗時發(fā)現(xiàn):當在左盤中放100g的砝碼,右盤中放200g的砝碼時,物塊M可以向右做勻速直線運動.如果盤中的原有砝碼都不變,使物塊M最終可以向左勻速直線運動的方案是(滑輪的摩擦不計)在左盤中再加200g砝碼.
(2)小剛發(fā)現(xiàn),可以將小聰實驗改進后用于研究“二力平衡的條件”的實驗,如圖乙,小剛將M換成輕質小車,并換為表面光滑的桌面.其目的是減小摩擦力對實驗的影響.
(3)在裝置乙中,將小車旋轉一定角度后松手后觀察小車的狀態(tài),來研究二力是否在同一直線上.
(4)小明發(fā)現(xiàn)用圖乙裝置無法完成全部探究過程,又設計了圖丙所示的裝置.在卡片平衡時,用剪刀將卡片從中間剪開,并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象,由此可以得到二力平衡的又一個條件兩個力是否作用在同一個物體上.

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