题目内容
【题目】如图所示。一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20cm,G1是棱长为5cm的正方体,G2重为20N。当OB=10cm时,绳子的拉力为______N,此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平力F=10N,使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动,经过_____s后,可使G1对地面的压力恰好为零;拉力F做的功为______J。
【答案】10 10 5
【解析】
根据杠杆平衡条件 可知 ;
物体与地面的接触面积:S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2;由压强公式: 可知:物体G1对地面的压力:F=PS=2×104Pa×0.0025cm2=50N,地面对物体的支持力:F′=F=50N,G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F′、绳子的拉力FA作用,物体静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G1=FA+F′=10N+50N=60N;当G1对地面的压力为0时,杠杆在A点的受到的拉力:FA′=G1=60N,设G2位于C点,由杠杆平衡条件得:FA′×OA=G2×OC,即:60N×20cm=20N×OC,解得:OC=60cm,物体G2的路程:s=OC-OB=60cm-10cm=50cm,物体G2的速度: ;拉力F做的功为 。
【题目】为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了如图的实验:在水平地面上竖直固定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A)。
(1)保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动,测得数据如下表:
点光源的高度H/cm | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
影子长度L/cm | 30 | 15 | 10 | 7.5 | 6 |
该科学兴趣小组同学做此实验,想要验证的假设是_____。
(2)分析上述实验数据还可得到:在点光源逐渐上移过程中,若点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)图中S可表示点光源到短木条的距离,如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系,应如何操作_____。