【題目】圖甲是《天工開物》中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意圖如圖乙.輕質(zhì)杠桿的支點O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m.在杠桿左端懸掛質(zhì)量為2kg的物體A,右端掛邊長為0.1m的正方體B,杠桿在水平位置平衡時,正方體B對地面的壓力為20N.求:
(1)此時杠桿左端所受拉力大小為多少牛頓?
(2)正方體B的密度為多少千克每立方米?
(3)若該處為松軟的泥地,能承受最大壓強為4×103Pa,為使杠桿仍在水平位置平衡,物體A的重力至少為多少牛頓?
【答案】
(1)解:此時杠桿左端所受拉力:
F左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N
答:此時杠桿左端所受拉力大小為20N;
(2)解:由F1l1=F2l2可得,杠桿右端的拉力即繩子對B的拉力:
FB=F右= F左= ×20N=50N,
因正方體B對地面的壓力等于B的重力減去繩子對B的拉力,
所以,B的重力:
GB=FB+F壓=50N+20N=70N,
由G=mg可得,B的質(zhì)量:
mB= = =7kg,
B的體積:
VB=L3=(0.1m)3=0.001m3,
B的密度:
ρB= = =7×103kg/m3
答:正方體B的密度為7×103kg/m3
(3)解:B的底面積:
SB=L2=(0.1m)2=0.01m2,
由p= 可得,B對地面的最大壓力:
F壓′=pSB=4×103Pa×0.01m2=40N,
杠桿右端受到的拉力:
F右′=GB﹣F壓′=70N﹣40N=30N,
物體A的最小重力:
GA′=F左′= F右′= ×30N=12N
答:物體A的重力至少為12N
【解析】(1)此時杠桿左端所受拉力等于物體A的重力,根據(jù)F=G=mg求出其大小;(2)根據(jù)杠桿的平衡條件求出杠桿右端的拉力即為繩子對B的拉力,正方體B對地面的壓力等于B的重力減去繩子對B的拉力,據(jù)此求出B的重力,根據(jù)G=mg求出B的質(zhì)量,根據(jù)V=L3求出B的體積,根據(jù)ρ= 求出B的密度(3)根據(jù)S=L2求出B的底面積,根據(jù)F=pS求出B對地面的壓力,繩端對右端的拉力等于B的重力減去對地面的壓力,根據(jù)杠桿的平衡條件求出物體A的最小重力.
【考點精析】掌握密度的計算和壓強的大小及其計算是解答本題的根本,需要知道密度公式:ρ = m/v;壓強的計算公式及單位:公式:p =F/s ,p表示壓強,F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積壓力的單位是 N,面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡,記作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡單位很小,一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa).
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【題目】小冬利用壓力傳感器、電磁繼電器、光敏電阻等元件,設(shè)計了一個機動車超載自動拍照電路.當(dāng)有車輛通過時光控開關(guān)會自動閉合,若車輛超重時,壓力開關(guān)會閉合,使攝像系統(tǒng)電路接通,可自動拍攝超重車輛號牌.下列有關(guān)說法正確的是( )
A.機動車駛過埋有壓力開關(guān)的路口,攝像機就會自動拍攝
B.只要光控開關(guān)接收到車輛駛過信息,攝像機就會自動拍攝
C.當(dāng)光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時,攝像機才會自動拍攝
D.若將光控開關(guān)和壓力開關(guān)并聯(lián),也能起到相同的作用
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【題目】如圖所示,光滑帶槽的長木條 (質(zhì)量不計)可以燒支點 轉(zhuǎn)動,木條的 端用豎直細(xì)繩連接在地板上, ,有一個長方體木塊 ,高為 ,密度為 ,質(zhì)量為 .
(1)在木條的 端通過細(xì)線懸掛 , 端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口處.現(xiàn)將木塊緩慢浸入溢水杯中,當(dāng)木塊底面浸到水下 深處時,從溢水口處溢出 的水,杠桿處于水平平衡狀態(tài).則木塊所受的浮力是 .
(2)如果讓一質(zhì)量為 的小球從 點沿槽向 端勻速運動,經(jīng) 的時間,系在 端細(xì)繩的拉力恰好等于 ,則小球的運動速度為 .( 以 )
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【題目】如圖,小磁針在紙面上能自由轉(zhuǎn)動.閉合開關(guān)后,通電螺線管的上端的小磁針將沿 方向轉(zhuǎn)動(“順時針”或“逆時針”).當(dāng)滑動變阻器的滑片向a端移動時,通電螺線管的磁場將
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【題目】實驗臺上有滿足實驗要求的器材:彈簧測力計1個,所受重力為1N的鉤碼 2個,帶支架的杠桿1個.杠 桿上相鄰刻度間距離均為0.05m,刻線上下靠近杠桿邊緣處均有圓形小孔,可用來掛鉤碼或彈簧測力計,如圖所示.請利用上述實驗器材,設(shè)計一個實驗證明:“杠桿在水平位置平衡時,如果動力臂L1保持不變,則 F1=k F2 L2”,式中F1表示動力,k是常量,F(xiàn)2表示阻力,L2表示阻力臂. 請寫出實驗步驟,畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格.
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【題目】根據(jù)通電螺線管的N、S極和磁感線形狀,在圖中標(biāo)出磁體A的N極,磁感線方向(任選一根標(biāo)出即可)和電源“+”、“﹣”極.
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【題目】為了比較水和食用油的吸熱能力,小明用兩個相同的裝置做了如圖所示的實驗.
實驗數(shù)據(jù)記錄如下表.
物質(zhì) | 質(zhì)量/g | 初始溫度/℃ | 加熱時間/min | 最后溫度/℃ |
水 | 60 | 20 | 6 | 45 |
食用油 | 60 | 20 | 6 | 68 |
(1)從表中數(shù)據(jù)可知,水和食用油的質(zhì)量 (選填“相同”或“不相同”),加熱結(jié)束時,食用油的溫度比水溫度 (選填“高”或“低”).
(2)在此實驗中,如果要使水和食用油的最后溫度相同,就要給水加熱更長的時間,此時,水吸收的熱量 (選填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的熱量.
(3)實驗表明, (選填“水”或“食用油”)吸熱的能力更強.
(4)本同學(xué)在實驗中是根據(jù) 來反應(yīng)吸收熱量的多少.
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【題目】為了探究某物質(zhì)在固態(tài)和液態(tài)時的吸熱能力,用酒精燈均勻加熱0.4kg該種固體,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的圖象如圖所示.通過查閱資料已知該物質(zhì)液態(tài)(BC階段)時的比熱容為3×l03J/(kg℃).
(1)由圖象可看出該物質(zhì)是(選填“晶體”或“非晶體”);該物質(zhì)在B點時的內(nèi)能(選填“大于”、“小于”或“等于”)在A點時的內(nèi)能;
(2)該物質(zhì)從第6min到第10min共吸收 J熱量,該物質(zhì)在固態(tài)(OA階段)時的比熱容為 J/(kg℃);
(3)實驗中,某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn):在加熱條件相同的情況下,該物質(zhì)熔化后升溫比熔化前升溫緩慢了.造成這種現(xiàn)象的原因是 , 這說明該物質(zhì)在固態(tài)時的吸熱能力比液態(tài)時的吸熱能力(選填“強”或“弱”).
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【題目】某實驗小組分別用如圖所示的甲乙兩個滑輪組(每個滑輪重相同)勻速提起相同的重物,所用的拉力分別為F1和F2 , 機械效率分別為η1和η2 , 不計繩重及摩擦,下列說法正確的是( )
A.F1>F2 , η1=η2
B.F1<F2 , η1=η2
C.F1<F2 , η1>η2
D.F1>F2 , η1<η2
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