【題目】磅秤由底座、載物平臺Q、杠桿系統(tǒng)及硅碼組成,圖示為其等效的在豎直平面內(nèi)的截面圖。Q是一塊水平放置的鐵板,通過兩側(cè)的豎直鐵板HK壓在E、B處的刀口上。杠桿系統(tǒng)由橫桿DEF、ABCP和豎桿CFMP以及橫梁MON組成,另有兩個(gè)位于A、D處的刀口分別壓在磅秤的底座上(QK、HE、B、A、D沿垂直于紙面的方向都有一定的長度,圖中為其斷面)。C、F、MN、OP都是轉(zhuǎn)軸,其中O被位于頂部并與磅秤底座固連的支架OL吊住,所以轉(zhuǎn)軸O不能發(fā)生移動(dòng),磅秤設(shè)計(jì)時(shí),已做到當(dāng)載物平臺上不放任何待秤物品、游碼S位于左側(cè)零刻度處、砝碼掛鉤上砝碼為零時(shí),橫梁MON處于水平狀態(tài),這時(shí)橫桿DEF、ABCP亦是水平的,而豎桿CF、MP則是豎直的。當(dāng)重為W的待秤物品放在載物平臺Q上時(shí),用W1表示B處刀口增加的壓力,W2表示E處刀口增加的壓力,由于杠桿系統(tǒng)的調(diào)節(jié),橫梁MON失去平衡,偏離水平位置。適當(dāng)增加砝碼G或移動(dòng)游碼S的位置,可使橫梁MON恢復(fù)平衡,回到水平位置。待秤物品的重量(質(zhì)量)可由砝碼數(shù)值及游碼的位置確定。為了保證待秤物品放在載物臺上不同位置時(shí)磅秤都能顯示出相同的結(jié)果,在設(shè)計(jì)時(shí),AB、DE、AC、DF之間應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?

【答案】

【解析】

根據(jù)題意,通過增加砝碼和調(diào)節(jié)游碼的位置使磅秤恢復(fù)平衡,這時(shí)橫梁MON、橫桿ABCP、DEF以及載物臺Q都是水平的,豎桿MP、CF都是豎直的。B、E處的刀口增加的壓力分別為W1W2,它們與待秤量物體的重量W的關(guān)系為

W=W1+W2 (1)

W1W2之和是確定的,但W1W2的大小與物品放置在載物臺上的位置有關(guān)。對于橫桿DEF,它在E點(diǎn)受到向下作用力(為了敘述簡單,下面所說的作用力皆指載物后增加的作用力)的大小W2,設(shè)在F點(diǎn)受到向上作用力的大小為W'2,平衡時(shí)有

W2·DE=W'2·DF (2)

對橫桿ABCP,在B點(diǎn)受到向下作用力的大小為W1,在C點(diǎn)受到向下的作用力的大小為W'2,設(shè)在P點(diǎn)受到向上的作用力的大小為W3,平衡時(shí)有W3·AP=W1·AB+W'2·AC (3)

由以上三式得

(4)

要使重物在平臺上的位置不影響的W3大小,就必需要求W3W1無關(guān),即有

(5)

AB、DE、ACDF應(yīng)滿足的關(guān)系為

(6)

評分標(biāo)準(zhǔn):本題11分。(1)2分,(2)2分,(3)2分,(4)3分,(5)式或(6)2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】足球比賽中,經(jīng)常使用“邊路突破,下底傳中”的戰(zhàn)術(shù),即攻方隊(duì)員帶球沿邊線前進(jìn),到底線附近進(jìn)行傳中.某足球場長90m、寬60m.攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出,足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為l2m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為2m/s2.試求:

(1)足球從開始做勻減速運(yùn)動(dòng)后4s時(shí)的速度大;

(2)足球從開始做勻減速運(yùn)動(dòng)后8s時(shí)的位移大小;

(3)足球開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí),該前鋒隊(duì)員沿邊線向前追趕足球.他的啟動(dòng)過程可以視為初速度為0,加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),他能達(dá)到的最大速度為8m/s.該前鋒隊(duì)員至少經(jīng)過多長時(shí)間能追上足球?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】、乙兩物體從同一點(diǎn)開始沿一直線運(yùn)動(dòng),甲的x-t和乙的v-t圖象如圖所示,下列說法中正確的是( )

A. 甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 甲、乙均在3s末回到出發(fā)點(diǎn),距出發(fā)點(diǎn)的最大距離均為4m

C. 0~2s內(nèi)與4s~6s內(nèi),甲的速度等大同向,乙的加速度等大同向

D. 6s內(nèi)甲的路程為16m,乙的路程為12m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】AB兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛。當(dāng) B車在A車前84 m處時(shí),B車速度為4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng);經(jīng)過一段時(shí)間后,B車加速度突然變?yōu)榱恪?/span>A車一直以20 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過12 s后兩車相遇。問B車加速行駛的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的vt圖象如圖3所示.兩圖象在tt1時(shí)相交于P點(diǎn),P在橫軸上的投影為Q,OPQ的面積為S.t0時(shí)刻,乙車在甲車前面,相距為d.已知此后兩車相遇兩次,且第一次相遇的時(shí)刻為t,則下面四組td的組合可能的是 ( )

A. tt1dS B. tt1,dS

C. tt1,dS D. tt1,dS

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】AB兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,已知在第3s末兩個(gè)物體在途中相遇,則下列說法正確的是(

A.兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)

B.出發(fā)時(shí)BA5m

C.5s末兩個(gè)物體再次相遇

D.t0時(shí)兩物體的距離比t5s時(shí)的大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在《探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB與OC為細(xì)繩,OB繩的拉力為F1,OC繩的拉力為F2,則下列說法中正確的是( )

A. 若每次都把結(jié)點(diǎn)O拉至同一位置,且保持F1的方向不變,而增大,則一定減小

B. 若每次都把結(jié)點(diǎn)O拉至同一位置,且保持F1的方向不變,而增大,則一定增大

C. 在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)使拉力沿彈簧的軸線方向,橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi)

D. 實(shí)驗(yàn)中需要使用量角器測量兩個(gè)分力之間的夾角

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一木塊位于光滑的水平桌面上,木塊上固連一支架,木塊與支架的總質(zhì)量為M.一擺球掛于支架上,擺球的質(zhì)量為m,擺線的質(zhì)量不計(jì).初始時(shí),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).一質(zhì)量為m的子彈以大小為v0、方向垂直于圖面向里的速度射人擺球并立即停留在球內(nèi),擺球和子彈便一起開始運(yùn)動(dòng).已知擺線最大的偏轉(zhuǎn)角小于90°,在小球往返運(yùn)動(dòng)過程中擺線始終是拉直的,木塊未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).

i.求擺球上升的最大高度.

ii.求木塊的最大速率.

iii.求擺球在最低處時(shí)速度的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究求合力的方法實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用兩把彈簧秤將橡皮筋的端點(diǎn)拉到點(diǎn) O,作出這兩個(gè)拉力 F1、F2 的圖示(圖甲),然后用一把彈簧秤將橡皮筋的端點(diǎn)仍然拉到 O,彈簧秤示數(shù) F 如圖乙所示.

1)彈簧秤的示數(shù) F_____N

2)請幫他在圖甲中畫出力 F 的圖示(圖中 a 為記錄 F 方向時(shí)所記錄的一點(diǎn));

_______

3)該同學(xué)用虛線把 F 的箭頭末端分別與 F1、F2 的箭頭末端連起來.他觀察圖形后受到了 啟發(fā).你認(rèn)為他緊接著應(yīng)進(jìn)行的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是________

A 整理實(shí)驗(yàn)器材

B 提出求合力方法的猜想

C 改變 F1、F2 的大小和方向,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)

D 與同學(xué)交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論.

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