A. 如图所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动,BC=0.2m.细绳的一
由于60N≤F≤200N,当Fmin=60N时,由题意知,此时以B点为支点,分别以E、杆、H为研究对象,受力分析如图所示:

1 |
2 |
(m+m
0)g≤F
min+ρgV-ρ
水gV
V≥1.0×10
-3m
3,m≥13kg
因此物体E的最小质量为13kg,物体H的最小体积为1.0×10
-3m
3.
答:(1)物体E的最小质量为13kg;(2)物体H的最小体积为1.0×10
-3m
3.
B. (2014顺义区二模)如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点.已
(1)以B点为支点时,滑轮组对杠杆A端有最大拉力T1;以C点为支点时,
滑轮组对杠杆A端有最小拉力T2.
由图中距离关系可知:AB=0.4m,AC=0.6m,BD=0.4m
根据杠杆平衡条件:T1×AB=GH×BD…①
T2×AC=GH×CD…②
①/②得出:T1:T2=3:1…;
(2)以定滑轮为研究对象,受力分析;以两个动滑轮和物体M整体为研究对象,受力分析得出如下平衡方程:
T1=3F1+G定4F1=Gm1+2G动
T2=3F2+G定,4F2=Gm2+2G动;
因为m1:m2=4:1,所以G1:G2=m1:m2=4:1
=
=
=
=
;
解得:G
m1=1600N;
m
1=
=
=160kg;
(3)当人用最大拉力F
1与最小拉力F
2竖直向下拉绳时,绳给人向上的拉力分别为
F1′、F2′,
F1′=F1===430N;
F2′=F2==
C. 如图所示,杠杆oba在图示位置静止,请画出作用在a点的最小力ft其利弊。
连接OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;如图所示:

D. 如图所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动,BC=0.2m.
(1)E质量最小时,C为支点,刚好平衡
0.6(m1+m0)g/2=0.2(ρgv-ρ0gv)
(其中ρ0为水的密度,v为H的体积)
(2)E质量最大时,B为支点,刚好平衡
0.4(m1+m0)g/2=0.4(ρgv-ρ0gv)
由于你题中没有给H的体积v为多少,所以结果中含有v
E. 如下图所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD
G左=1/2G滑+1/2GE
G右=F+GH-ρ水gVH
由于杠杆平衡,所以GH所受的浮力保持不变。
固:
1 、当F=60N 时,G左× AB=G右× BD (1/2G滑+1/2GE)×AB =(F60+GH-ρ水gVH)× BD
2 、同理当F=200N 时,(1/2G滑+1/2GE)× AC =(F200+GH-ρ水gVH)× CD
3 、G滑=1× 10=10N,GH=ρHgVH=2×103kg/ m3× 10×VH
4、(1/2G滑+1/2GE)×(AC-AB)= F200- F60,GE=130N,mE=13kg(理由:由于杠杆平衡,所以GH所受的浮力保持不变。)
最终解得VH=1× 10-3m3

F. 如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点.已知杠杆的长度为0.8m,
(1)以B点为支点时,滑轮组对杠杆A端有最大拉力FA1;以C点为支点时,滑轮组对杠杆A端有最小拉力FA2;
由图中距离关系可知:AB=0.4m,AC=0.6m,BD=0.4m
根据杠杆平衡条件:
FA1×AB=GH×BD;①
FA2×AC=GH×CD;②
①:②得出:FA1:FA2=3:1;
(2)以定滑轮为研究对象,滑轮组对杠杆A端的最大拉力FA1与等于定滑轮的重力与3段绳子所产生的拉力3F1之和; 即FA1=3F1+G定 ;①
最小拉力FA2等于定滑轮的重力与3段绳子所产生的拉力3F2之和; 即FA2=3F2+G定;②
以两个动滑轮和物体E整体为研究对象,受力分析;物体的最大重力为G1;得到方程4F1=G1+2G动;整理可得
GG1=4F1-2G动;③
物体的最小重力为G2;得到方程4F2=G2+2G动;整理可得G2=4F2-2G动;④
因为FA1:FA2=3:1=(3F1+G定):(3F2+G定)
所以
=;
解得:F1=3F2+40N;⑤
因为m1:m2=4:1,所以G1:G2=m1:m2=4:1;
==;⑥
解得:F2=130N;F1=430N;
G1=1600N;
所以重物E的最大质量mm1===160kg;
(3)因为G1:G2=4:1,所以G2===400N;
滑轮组的机械效率最小时,提升的物体的重力最小,最小重力为400N;
最小机械效率η====×100%≈77%.
答:(1)滑轮组对杠杆A端的最大拉力FA1与最小拉力FA2之比为3:1;
(2)重物E的最大质量m1为160kg;
(3)滑轮组的最小机械效率为77%.
G. 如图所示,杠杆AB可绕O转动,绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上,D可在MN上自由滑动,当绳的D端从N向M滑动
变小后变大。
H. 如下图所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动,BC=0.2m.细绳的
G 左 =1/2G 滑 +1/2G E G 右 =F+G H -ρ 水 gV H 由于杠杆平衡,所以G H 所受的浮力保持不变。 固: 1 、当F=60N 时,G 左 × AB=G 右 × BD (1/2G 滑 +1/2G E )×AB =(F 60 +G H -ρ 水 gV H )× BD 2 、同理当F=200N 时,(1/2G 滑 +1/2G E )× AC =(F 200 +G H -ρ 水 gV H )× CD 3 、G 滑 =1× 10=10N,G H =ρHgV H =2×10 3 kg/ m 3 × 10×V H 4、(1/2G 滑 +1/2G E )×(AC-AB)= F 200 - F 60 ,G E =130N,m E =13kg 最终解得V H =1× 10 -3 m 3 |
I. 如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点。已知杠杆的长度为0.8m,
(1)F A1 :F A2 =3:1 (2) m 1 =160kg (3)77%
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