题目内容

8.捣臼是以前在温州农村常见的一种工具(如图所示),你的爷爷奶奶可能就用它做过年糕.捣年糕时,脚踩B端,A端上升;抬起脚,A端下落,石槌撞击蒸熟的米粉,如此反复,可使年糕变得有韧性.若石槌质量为28kg,木杆AB长4m,A端离支撑点O的距离为1.2m,不计木杆AB自重.则:
(1)木杆其实就是一个杠杆,它属于省力(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
(2)要将石槌抬起,作用在B端的力至少为120N.
(3)在过去,捣臼也用来捣碎谷米、坚果(如核桃)等.在捣的过程中坚果的温度往往会略有升高,这说明做功可以改变物体的内能.

分析 (1)先判断木杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
(2)求出阻力、动力臂、阻力臂,利用杠杆平衡条件求作用在B端的力;
(3)改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递.

解答 解:
(1)木杆在使用过程中,支点为O点,动力作用在B点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
(2)由题意知,对于木杆,受到的阻力等于石槌的重力,F2=G=mg=28kg×10N/kg=280N,阻力臂L2=AO=1.2m,动力臂L1=OB=AB-OA=4m-1.2m=2.8m;
由杠杆平衡条件可得作用在B端的力:
F1=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{280N×1.2m}{2.8m}$=120N;
(3)在捣的过程中,石槌对坚果做功,使坚果的内能增大、温度升高.
故答案为:(1)省力;(2)120;(3)做功.

点评 本题考查了改变物体内能的方法、杠杆分类和杠杆平衡条件的应用,属于基础题目.

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