题目内容

18.在图中,AB是一根自重为100N的均匀木棒,B端着地,在A端用最小的力F时,恰好在如图位置处于平衡状态,请在图中画出力F并求出力的大小.F=25N.

分析 (1)力臂越长,作用力越小;因此确定最长的力臂即OA,根据力臂的定义过支点作垂直于力的作用线的垂线段,并确定作用力的方向.
(2)要想得出力的大小,则应根据杠杆的平衡条件,结合与地面所成的角度,利用三角形的关系,得出力臂的关系,从而判断力的大小关系.

解答 解:(1)最小作用力F的力臂为线段BA,过A点作垂直于BA的作用力F,方向斜向右; 如图所示:

(2)如图,重力的作用线与地面相交于D点,形成一个直角三角形BCD,

∠CBD=60°
则∠BCD=30°
则∠BCD所对的边BD=$\frac{1}{2}$BC
又因为C为杠杆的中点,
所以,BD=$\frac{1}{4}$AB,
BD为重力的力臂,AB为最小力F的力臂,根据杠杆的平衡条件,F=$\frac{1}{4}$G=25N.
故答案为:最小力F的示意图见解答;25.

点评 此题中画力F图示的难点在于,如何求出力的大小.这里充分利用了杠杆的平衡条件,找到两个力的力臂,再通过重力力臂与地面形成的直角三角形,求出力臂的关系,最终得出拉力F与重力G的关系.

练习册系列答案
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8.小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和水平面平滑相接,请结合实验回答下列问题:
(1)实验中通过弹簧被压缩的程度反映小球动能的大小;实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度越大(选填“越大”或“越小”)时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关.
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下,这样做的目的是使小球水平初始速度相等.
(3)实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上,进行实验,而保证小球质量和高度相同(选填“相同”或“不同”),发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关.
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回的越高,如果接触面光滑到没有摩擦,那么小球将D
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度,最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动
(5)小明在(4)中用到一种科学方法,下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法C
A.阿基米德原理             B.杠杆原理             C.牛顿第一定律.

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