1. 如圖所示,輕質杠桿的支點為O,在杠桿的A點始終作用豎直向上的力F,將掛在杠桿中點重為G的物體勻速提升,
如圖,
動力臂為LOB,阻力臂為LOD,
LOB:LOD=LOA:LOC=2:1,
∵勻速提升重物,杠桿勻速轉動,杠桿平衡,
∴FLOB=GLOD,
∴F=
LOD |
LOB |
1 |
2 |
1 |
2 |
2. 如圖所示,輕質杠桿的A點掛一重物G,繩受的拉力為F2,O為杠桿的支點.請在杠桿的端點B處畫出使杠桿保持靜
解答:解:由圖可知,力F1作用在B點時,力臂L1最大,此時力F1最小,力F1示意圖如圖所示;
過支點作力F2作用線的垂線段,即可做出力臂L2,如圖所示;
故答案為:如圖所示.
3. 如圖所示,輕質杠桿AB的A點系一細線與地面相連,B點掛一個質量為200g體積為100cm3實心小球C,AO:OB=1:2
(1)小球的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;根據杠桿的平衡條件F1×OA=G×OB可得:
細線的拉力F1=
G×OB |
OA |
2N×2 |
1 |
F拉×OB |
OA |
1N×2 |
1 |
4. (2013沈陽)如圖所示,輕質杠桿ABO能繞O點自由轉動,若在杠桿末端A點施加一個力提起重物G,使杠桿在水
A點力的方向不同,力臂的大小則不同,不能確定動力臂與阻力臂的大小關系,所以此時杠桿不一定省力;
若在A點施加一個最小的力,應使其力臂最長OA,所以力應垂直於OA向上.
故答案為:不一定;垂直於OA向上.
5. 如圖所示,輕質杠桿可繞O轉動,在A點始終受一垂直作用於杠桿的力,在從A緩慢轉動A』位置時,力F將(
在轉動過程中,力F的力矩克服重力力矩而使杠桿運動,可認為二力矩專相等,重力不變,
而重力的力屬矩在杠桿水平時最大,力矩最大,所以說從A到A′過程中重力力矩先變大後變小,
而F的力臂不變,故F先變大後變小.
故選C.
6. (多選)如圖所示,輕質杠桿AB的A端固定在牆上並可繞A點自由轉動,在杠桿的中點處用細線懸掛一重為G的物
杠桿在被勻速拉動過程中,力F始終與杠桿AB垂直,則AB的長度就是力F的力臂,力F的力臂L=AB不變; 在整個過程中,重力G不變,在杠桿有圖示位置轉到水平位置的過程中,重力的力臂L′逐漸變大, 由杠桿平衡條件得:G×L′=F×L,由於G與L不變,L′變大,因此力F變大; 故選AD. |
7. 如圖所示,輕質杠桿的A點懸掛的金屬塊G,B點豎直向上的拉力為金屬塊重力的1/2時,杠桿平衡。
F×OB=G×OA
且:F=0.5G
所以:OB=2OA,即A在中點位置。
當物體浸沒在水中時,根據杠桿平衡條件知道,B點的拉力仍然為A點拉力的一半:
FB=0.5FA,FA=2FB=2×G/3=2G/3
所以,物體的浮力為:F浮=G-2G/3=G/3
根據阿基米德原理:
G/3=ρ水gV,
v=G/3ρ水g
而物體的質量為:m=G/g
據:ρ=m/v
得 ρ=G/g/(G/3ρ水g)
=3ρ水
=3000kg/m3
8. 如圖所示,輕質杠桿的A點掛一重物G,繩受的拉力為F 2 ,O為杠桿的支點。請在杠桿的端點B處畫出使杠桿保持