题目内容
【题目】如图所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB≈2AO)。将边长为10cm的正方体合金块,用轻绳挂在A点处,在B点施加竖直向上的力=30N时,杠杆在水平位置平衡,此时合金块对水平地面的压力恰好为0,则合金块的质量是_______kg,若撒去,在B点施加力时,合金块对地面的压强为1.2×103Pa,则力的大小是__________N。
【答案】9 52
【解析】
[1]在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0,对合金块进行受力分析可知,此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力,并且这两个力是一对平衡力,根据杠杆平衡条件可得
G×OA=F1×OB
G×OA=30N×3OA
G=90N
合金块的质量
m==9kg
[2]如图所示:
OBC为直角三角形,而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半,故拉力F2的力臂为
l2=OB
撤去F1,在B点施加F2时,合金块对地面的压强为1.2×103Pa,对合金块进行受力分析可知,此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,如图所示:
FN=pS=1.2×103Pa×0.1m×0.1m=12N
FA+FN=G
FA=G-FN=90N-12N=78N
根据杠杆平衡条件F2l2=FAOA,即
F2×OB= 78N×OB
F2=52N
【题目】2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车,部分参数如表所示,已知小金质量为60千克,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 | 参数 |
最高车速(千来/小时) | 25 |
整车质量(千克) | 40 |
电动自行车最大功率(瓦) | 400 |
(1)车轮上刻花纹的目的是_____;
(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为50厘米2,则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕_______?
(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功_______?
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少_______?