题目内容

4.老王对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起,他很想知道引擎盖的质量.于是找小明帮忙,小明先让老王站在一只体重计上,此时体重计显示的读数为83kg,接着让老王站在体重计上用双手竖直将引擎盖微微抬起,此时体重计显示的读数为103kg,最后画出了引擎盖的模型.引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置,并且测得OB=130cm,AB=50cm据此回答:

(1)引擎盖的质量为32.5kg.
(2)如果一直让老王用双手竖直向上匀速抬起引擎盖,体重计显示的读数将不变(选填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)如图3是四冲程汽油机工作过程的一个冲程,此冲程的能量转化是内能转化为机械能.

分析 (1)根据体重计显示示数的变化求出F的大小,由杠杆的平衡条件求得引擎盖的质量;
(2)通过分析力F的大小变化,得出体重计示数的变化;
(3)首先根据气门及活塞的情况判断是哪个冲程,得出机械能的转化情况.
做功冲程:内能转化为机械能.

解答 解:(1)由题意知,体重计的示数变化为:△m=103kg-83kg=20kg;
可知老王所受压力:F压=△mg=20kg×9.8N/kg=196N;
根据力的作用的相互性,F=F压=196N;
根据杠杆的平衡条件,G×OA=F×OB
则G=$\frac{F×0B}{OA}$=$\frac{196N×130cm}{130cm-50cm}$=318.5N;
则引擎盖的质量为:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{318.5N}{9.8N/kg}$=32.5kg;
(2)如果一直让老王用双手竖直向上匀速抬起引擎盖,盖的重力不变,动力臂和阻力臂的比值不变,所以力F不变,则体重计显示的读数将不变;
(3)由图知,两个气门都关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
该过程将内能转化为机械能.
故答案为:(1)32.5;(2)不变;(3)内能转化为机械能.

点评 本题主要考查了杠杆平衡条件的应用,关键能够通过体重计的示数变化得出老王对杠杆的支持力的大小,同时还涉及到了重力公式的应用及汽油机的工作原理掌握.

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