题目内容
2.(1)如图甲所示是工地上常见的独轮车,属于省力杠杆(选填“省力”或“费力”);(2)另有一长1m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力--位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重为2.4N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中如图丙,力F将不变(选填“变大”、“变小”、或“不变”).
分析 (1)结合图片和生活经验,判断独轮车在使用过程中,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)金属杆已知长度,且质地均匀,其重心在中点上,将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值,代入杠杆平衡条件求出金属杆重力.
(3)如图杠杆在水平位置时杠杆平衡,根据杠杆平衡条件列出等式,求出F.杠杆在匀速提起的过程中,根据杠杆平衡条件列出等式,求出F.比较前后两次F的大小可以得到解决.
解答 解:(1)独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
(2)金属杆重心在中心上,力臂为L2=0.5m,取图象上的一点F=6N,L1=0.2m,
根据杠杆的平衡条件有:GL2=FL1,即G×0.5m=6N×0.2m
解得:G=2.4N.
(3)杠杆在水平位置时,杠杆平衡,根据杠杆平衡条件得,OA×F=OC×G,F=$\frac{OC}{OA}$G,
当杠杆匀速提起的过程中,杠杆平衡,根杠杆平衡条件得,OA'×F'=OC'×G,F'=$\frac{O{C}^{′}}{O{A}^{′}}$G,
因为△OAA'∽△OCC',所以$\frac{OC}{OA}$=$\frac{O{C}^{′}}{O{A}^{′}}$,所以F=F'.如图所示.![]()
故答案为:省力;2.4;不变.
点评 (1)杠杆的分类和特点:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力.
(2)学会看图象是学物理的基本要求,像速度时间图象、路程时间图象等,要先看纵坐标轴、横坐标轴各表示什么,再顺着图象看懂表示的物理过程.
(3)杠杆在静止时,杠杆是平衡的,杠杆在匀速转动过程中也是平衡的,根据杠杆平衡条件列出等式求解.
| A. | 看到路边树木向后退,是以校车为参照物 | |
| B. | 看到窗帘往外飘,是因为车外空气流速大压强小 | |
| C. | 刹车后校车停下来,是因为受到摩擦力的作用 | |
| D. | 刹车时身体前倾,是因为受到了惯性的作用 |
| A. | 物体的温度越低,所含的热量越少 | |
| B. | 冬天呼出的“白气”是汽化现象,需要吸热 | |
| C. | 物体的内能增加,一定是对物体做了功 | |
| D. | 用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其原因之一是水的比热容较大 |