如圖一均勻木板長12m,重200N,距A端3m處有一固定轉(zhuǎn)軸O,另一端B用細(xì)繩懸吊著,使木板成水平狀態(tài).若細(xì)繩能承受的最大拉力為200N,細(xì)繩與木板的夾角為30°,欲使一個體重為600N的人在板上能安全行走,此人在板上行走的范圍是多大?(求出離O點左側(cè)多少米到離O點右側(cè)多少米)
從轉(zhuǎn)軸左側(cè)1m到轉(zhuǎn)軸右側(cè)0.5m之間
解析試題分析:當(dāng)細(xì)繩的拉力為0時,人對杠桿的壓力(等于人的重力)和杠桿自身重力使杠桿平衡,如下圖所示:
杠桿的重力作用在木板的幾何中心,即距O點3m處,根據(jù)杠桿平衡條件可得: ,為保持杠桿平衡,人不能由此往左走,否則木板會逆時針翻轉(zhuǎn);
人由此往右走時,減小,,此時細(xì)繩上開始有拉力,人的重力和細(xì)繩上的拉力都使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動,板的重力使杠桿順時針轉(zhuǎn)動,如下圖所示:
由幾何關(guān)系可得:,根據(jù)杠桿平衡條件可知:,人越往右走,越小,細(xì)繩上的拉力越大,當(dāng)人走到支點時,=0,∴,則,拉力未達(dá)到最大200N;
人走到支點右側(cè)時,人的重力和板的重力都使杠桿順時針轉(zhuǎn)動,繩的拉力使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)細(xì)繩上拉力為F=200N時,杠桿示意圖如下所示:
由杠桿平衡條件可知: 代入數(shù)據(jù):
解得:
所以為了保證安全,人在木板上行走的范圍是從支點左側(cè)1m到支點右側(cè)0.5m。
考點:杠桿平衡條件
科目:初中物理 來源: 題型:多選題
如圖所示,把甲、乙兩個體積相同的實心球投入水中,甲球漂浮,乙球懸浮。則( )
A.乙球的密度是1.0×103千克/米3 |
B.甲球的密度小于乙球的密度 |
C.甲球受到的浮力大于它所受的重力 |
D.乙球受到的浮力比甲球受到的浮力大 |
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科目:初中物理 來源: 題型:綜合題
近年來機(jī)器人在反恐、防爆中起到了重要的作用,如圖是一種履帶式防爆機(jī)器人,使用電力驅(qū)動裝置。它的特點是:體積小、質(zhì)量小、轉(zhuǎn)向靈活,便于在狹窄的地方工作;操作人員可以在幾百米到幾公里以外通過無線電或光纜控制其活動;裝有多臺CCD攝像機(jī)用來對抱著我進(jìn)行觀察;機(jī)器人上裝有可自由旋轉(zhuǎn)的機(jī)械手,鋒利的夾鉗可將爆炸物的引線剪斷,靈活的手爪可把雷管擰下來,并把爆炸物舉起運走;還裝有獵槍,利用激光指示器瞄準(zhǔn)目標(biāo)后,可把爆炸物的定時裝置及引爆裝置擊毀;另裝有高壓水槍,可以切割爆炸物。請參照示例寫出這個機(jī)器人所涉及的物理信息和對應(yīng)的物理知識(不得與示例重復(fù))
示例:物理信息:使用電力驅(qū)動裝置。
物理知識:電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
作答:物理信息: 。
物理知識: 。
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科目:初中物理 來源: 題型:多選題
2008年北京奧運會的宗旨是“綠色”和“人文”,在所有的比賽場館都為殘疾人(特別是乘坐輪椅的)建立了專用通道(如圖),為殘疾人上下臺階提供方便.它實際上是簡單機(jī)械中的
,使用它的好處是 .
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
如圖是工人提升物體的裝置示意圖,其中AB是一個不計重力、可以繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿,且AO:OB=2:5,杠桿B端系有重為1056N物體D,杠桿A端固定著滑輪組。質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上,他對地面的壓強(qiáng)p0=1.2×104Pa。當(dāng)他利用該裝置勻速提升重物M時,物體D受到的支持力為N1,工人對地面的壓強(qiáng)p1=0.8×104Pa,此時滑輪組的機(jī)械效率η=90%;當(dāng)工人利用該裝置勻速提升重物N時,物體D受到的支持力為N2,工人豎直向下的拉力為F2;已知N1: N2="5:" 2,每個滑輪質(zhì)量都相等,繩重及滑輪與軸的摩擦不計,g取10N/kg。求:
(1)提升重物M時工人豎直向下的拉力F1。
(2)提升重物N以0.5m/s的速度勻速上升時工人拉力的功率P。
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,工人站在水平工作臺D上使用滑輪組提升重物M,滑輪A、B的質(zhì)量均為3kg,滑輪C的質(zhì)量與A、B不同,工人的質(zhì)量為57kg。該工人利用滑輪組勻速提升重物M時,對繩端的拉力為F1,功率為P,滑輪A對工作臺向下的拉力為FA,工人對工作臺的壓強(qiáng)為p1;若重物M浸沒于水中,該工人利用滑輪組勻速提升水中的重物M,在M出水面之前,工人對工作臺的壓強(qiáng)為p2,滑輪組的機(jī)械效率為η,重物M在水中上升的速度為0.5m/s。已知重物M的質(zhì)量為120kg,密度為2×103kg/m3,上升的速度始終為0.5m/s,p1:p2=16:11。(不計繩重、滑輪軸摩擦及水的阻力,g取10N/kg)求:
(1)重物M浸沒在水中時所受的浮力F浮;
(2)重物M在空中被勻速提升時,滑輪A對工作臺向下的拉力FA和繩端拉力F1的功率P;
(3)重物M在水中被勻速提升時,滑輪組的機(jī)械效率η(結(jié)果保留一位小數(shù))。
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
使用動滑輪將重500牛的物體勻速提升10米,耗時100秒,如圖10所示,不計滑輪重力、滑輪與繩之間摩擦。求:
①拉力F做的功W。
②拉力F的功率P。
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
圖中是小華利用杠桿提升浸沒在水中的物體B的示意圖。杠桿CD可繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,OC∶OD=1∶2,物體A為配重,其質(zhì)量為200g。燒杯的底面積為75cm2,物體B的質(zhì)量是320g,體積是40cm3。當(dāng)物體B浸沒在水中時,水對杯底的壓強(qiáng)為p1。當(dāng)用力拉A,將物體B從容器底提出水面一部分以后,杠桿恰好在水平位置平衡,此時,豎直向下拉A的力為F,杯中水對容器底的壓強(qiáng)為p2。若p1與p2之差為40Pa。則拉力F是___________N(g取10N/kg,杠桿的質(zhì)量、懸掛物體A和物體B的細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計)。
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