题目内容
17.一个水平放置的直杠杆,动力和阻力位于支点两侧,该杠杆的动力臂l1为0.3m,动力F1为200N,阻力F2为50N,求:(1)杠杆平衡时的阻力臂l2.
(2)若保持杠杆水平位置平衡,且保持动力作用点和阻力作用点位置不变,动力和阻力各增加100N,则要使杆杆重新在水平位置平衡,通过计算说明杠杆的支点向哪个方向移动多远?
分析 (1)已知动力、动力臂、阻力的大小,利用杠杆平衡条件求阻力臂大小;
(2)若将物体重力增大,则G×OA的积变大,根据杠杆的平衡条件分析在F大小不变力臂的变化.
解答 解:(1)已知杠杆的动力臂l1为0.3m,动力F1为200N,阻力F2为50N,
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:
L2=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{200N×0.3m}{50N}$=1.2m;
(2)由于保持动力作用点和阻力作用点位置不变,则L1′+L2′=L1+L2=0.3m+1.2m=1.5m-----①
若动力和阻力各增加100牛,则F1′=200N+100N=300N,F2′=50N+100N=150N,
由杠杆平衡条件F1′L1′=F2′L2′可知:
300N×L1′=150N×L2′----------②
解①②得:L1′=0.5m,L2′=1m,
△L1=L1′-L1=0.5m-0.3m=0.2m,即支点向阻力方向移动0.2m.
答:①杠杆平衡时的阻力臂L2为1.2m;
②杠杆的支点向阻力方向移动0.2m.
点评 本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,属于基础题目.
练习册系列答案
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7.小明用已连接好的图甲所示电路对小灯泡展开实验研究.其中电源电压恒为3V不变,小灯泡上标有“2.5V”.

(1)检查电路连接正确无误后,闭合开关.发现小灯泡不亮,电流表没有示数.小明用电压表并联在电路中两点间进行测试的情况如表所示.则电路的故障是灯泡断路.
(2)故障排除后,小明继续进行实验,为使小灯泡变亮,应将滑动变阻器的滑片向N(选填“M”或“N”)端移动;
(3)小明将电压表并联到小灯泡两端,闭合开关S后,滑片P从最左端M滑到最右端N的过程中,小灯泡的I-U图象关系如图乙所示.则滑动变阻器的最大阻值为:10Ω(滑动变阻器电阻丝阻值不随温度变化).
(1)检查电路连接正确无误后,闭合开关.发现小灯泡不亮,电流表没有示数.小明用电压表并联在电路中两点间进行测试的情况如表所示.则电路的故障是灯泡断路.
| 测试位置 | BC | CD | DN |
| 电压表示数/V | 3V | 3V | 0V |
(3)小明将电压表并联到小灯泡两端,闭合开关S后,滑片P从最左端M滑到最右端N的过程中,小灯泡的I-U图象关系如图乙所示.则滑动变阻器的最大阻值为:10Ω(滑动变阻器电阻丝阻值不随温度变化).
8.小芳在公园里看到一个小孩在荡秋千.她发现无论小孩的秋千摆荡得高还是低,来回摆动一次的时间好像并没有不同;当小孩离开后,秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相同.那么秋千来回摆动一次的时间会受什么因素影响呢?她做出了以下猜想:A.可能与秋千摆动的幅度有关;B.可能与秋千和人的质量有关;C.可能与秋千吊绳的长度有关.
她决定用单摆来模拟秋千,探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关,于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、停表、铁架台等器材.实验装置如图甲所示.

(1)小芳完成了实验并将数据记如如表,分析数据可知:单摆来回摆动一次的时间只与摆长有关.
(2)接着,小芳在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复,如图乙所示.若摆长为0.8m,则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应小于l.8s(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)不计空气阻力及各处的摩擦.摆球到达的A、B两点是否在同一水平线上?答:是(选填“是”或“不是”),因为摆的重力势能相同.
(4)生活中若如图丙所示的摆钟走慢了,校准时应将摆长变短(选填“增大”或“减小”)钟摆的长度.
她决定用单摆来模拟秋千,探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关,于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、停表、铁架台等器材.实验装置如图甲所示.
| 实验 次数 | 摆幅 (m) | 小球质量 (kg) | 摆长 (m) | 时间 (s) |
| 1 | 0.1 | 0.03 | 0.8 | 1.8 |
| 2[ | 0.1 | 0.04 | 0.8 | 1.8 |
| 3 | 0.2 | 0.04 | 0.8 | 1.8 |
| 4 | 0.2 | 0.04 | 1 | 2.0 |
(2)接着,小芳在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复,如图乙所示.若摆长为0.8m,则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应小于l.8s(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)不计空气阻力及各处的摩擦.摆球到达的A、B两点是否在同一水平线上?答:是(选填“是”或“不是”),因为摆的重力势能相同.
(4)生活中若如图丙所示的摆钟走慢了,校准时应将摆长变短(选填“增大”或“减小”)钟摆的长度.
2.回顾实验和探究:(将下列实验报告中的横线上填写完整)
(1)探究“串联电路的电流规律”:
(2)探究“并联电路的电流规律”:
(1)探究“串联电路的电流规律”:
| 电路图 | 步骤 | 把电流表分别接入A、B、C三点,闭合开关,读出它的示数,填入表中. | |||||||
| 数据 |
| ||||||||
| 结论 | 在串联电路中,电流处处相等. | ||||||||
| 电路图 | ||
| 实验步骤 | ①L1与L2并联,电流表测L2的电流,根据要求将实物电路连接完整. ②上述测量中,电流表的示数如图甲所示,则通过灯泡L2的电流大小为0.3A;若干路中电流为0.52A,则通过L1电流大小为0.22A,在图乙中标出测量L1电流时的电流表指针位置和所选用的接线柱. | |
7.
如图所示,滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块,物块放在水平地面上.若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压强为6500Pa;若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时,物块以0.1m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为80%.不计绳重和轮与轴的摩擦,g取10N/kg.则( )
| A. | 动滑轮重150 N | |
| B. | 物块的质量为40 kg | |
| C. | 若以0.2 m/s的速度匀速提升物块,滑轮组的机械效率大于80% | |
| D. | 若以0.2 m/s的速度匀速提升物块,竖直向下的拉力大于F2 |