题目内容
【题目】如图所示，将质量为6kg、边长为0.1m的正方体合金块用细线挂在杠杆A点处，在B点施加与杠杆始终垂直的力F，使杠杆在水平位置平衡，其中OB=3OA。（不计摩擦）
(1)若不考虑杠杆自身的重力，当合金块对地面的压强为1.5×103Pa时，求作用在B端的拉力F的大小。
(2)若考虑杠杆自身的重力，当用力F'将B端竖直向上拉动h时，机械效率η=80%，求杠杆自重G0的大小。
(3)若将悬挂正方体合金块的细绳由A点向右移动到A'点(如图所示)，仍将B端竖直向上拉动h，杠杆的机械效率将如何变化?简要说明理由。
【答案】(1) 15N；(2) 15N；(3)杠杆的机械效率将变小，见解析
【解析】
(1)合金块对地面的压力
F压=pS=1.5×103Pa×0.1m×0.1m=15N
由力的作用相互性可知地面对合金块的支持力
F支持=F压=15N
合金块的重力
G=mg=6kg×10N/kg=60N
A点受到的拉力
FA=G-F支持=60N-15N=45N
根据杠杆的平衡条件可得
FlOB=FAlOA
F=
45N=15N
(2)不计摩擦，杠杆的机械效率
η=
G0=15N
(3)若将悬挂正方体合金块的细绳由A点向右移动到A'点，阻力臂变大，阻力不变，动力臂不变，由杠杆的平衡条件可知动力变大，提升相同的高度，故总功变大，杠杆提升的高度不变，额外功不变，有用功变小，故此次杠杆的机械效率变小。
答：(1)作用在B端的拉力F的大小是15N；
(2)杠杆自重G0的大小是15N；
(3)杠杆的机械效率将变小，见解析。
【题目】节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示：
空车质量 | 1380kg | 最大功率 | 100kW |
轮胎与地面总接触面积 | 0.032m | 最高时速 | 120km/h |
电池容量 | 42kW·h | 最大续行里程 | 260km |
假如汽车上只有司机一人，其质量为60kg，汽车以60km/h的速度匀速行驶36km，耗电9kW·h，汽车所受的阻力为汽车总重的0.055倍。g=10N/kg，试问：
(1)电动机的工作原理是___________；电动汽车前进和倒退是通过改变___________来改变电动机的转动方向的；
(2)电动汽车对水平地面的压强是多少_____ ？
(3)电动汽车牵引力所做的功是多少______？
(4)电动汽车电能转化为机械能的效率是多少_____？
