题目内容

5．如图所示，用质量分布均匀的刚性板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为2kg，边长为10cm的实心正方体铁块M用一不可伸长的轻质细线系于OB的中点C处，此时AB恰好静止于水平位置，且细线恰好被拉直，细线能承受的最大拉力为14N．现将小滑块P（小滑块的大小不计）放在O点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左的推力，使P沿OA向左做匀速直线运动，测得小滑块P向左移动0.4m时，绳子对C点的拉力为8N．（g=10N/kg）求：
（1）小滑块P的质量．
（2）小滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做多少功？

分析 （1）小滑块P向左移动0.4m时，杠杆水平方向平衡，根据杠杆的平衡条件和G=mg求出小滑块P的质量；
（2）比较铁块与细线能承受的最大拉力比较得出C点受到的最大拉力，根据杠杆的平衡条件求出P匀速移动的最大距离，铁块M匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和F是一对平衡力，二力大小相等，根据W=fL求出滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做的功．

解答 解：（1）小滑块P向左移动0.4m时，杠杆水平方向平衡，
由杠杆的平衡可得：
FCLOC=GPLP，
则小滑块P的重力：
GP=$\frac{{L}_{OC}}{{L}_{P}}$FC=$\frac{\frac{1}{2}×2m}{0.4m}$×8N=20N，
由G=mg可得，小滑块P的质量：
mP=$\frac{{G}_{P}}{g}$=$\frac{20N}{10N/kg}$=2kg；
（2）因GP=20N＞14N，
所以，C点受到的最大拉力FC大=14N，
由杠杆的平衡条件可得，铁块运动的最大距离：
LM=$\frac{{F}_{C大}{L}_{OC}}{{G}_{P}}$=$\frac{14N×\frac{1}{2}×2m}{20N}$=0.7m，
因铁块M匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和F是一对平衡力，
所以，铁块受到的摩擦力f=F=2N，
则滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做的功：
W=fLM=2N×0.7m=1.4J．
答：（1）小滑块P的质量为2kg；
（2）小滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做1.4J的功．

点评 本题考查了杠杆的平衡条件和二力平衡条件、做功公式的应用，正确的判断C点受到的最大拉力是关键．

练习册系列答案
相关题目
18．有人说：“跳水运动员在跳水过程中，受到水的浮力是逐渐增大的．”你认为对吗？请说明理由．
19．如图所示，护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数．
13．小明测量额定电压为3.8V小灯泡正常工作时的电阻，使用4.5V的电源．

（1）如图甲所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误．请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线．
（2）电路连线改正后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，灯不亮，故障可能是灯泡断路．
（3）排除故障后移动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为3V，要测量正常发光的小灯泡的电阻，还应将滑动变阻器滑片向左移动（选填“左”、“右”），当小灯泡正常发光时，此时电流表的指针位置如图乙所示，可得出小灯泡的电阻为11.18Ω．
（4）小明完成实验后，他改变滑动变阻器的阻值，记录电流表、电压表的几组示数，然后确认小灯泡的电流、电压，算出几组电阻值，求出的平均值就是小灯泡正常发光的电阻．他的方法是不正确的（选填“正确”、“不正确”），原因是灯泡的电阻随温度不断发生变化，不是定值．
20．三个完全相同的实心球，分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止，在水银中受浮力最大，在水中受浮力最小
10．如图所示，A物体受到的重力100N，在拉力F的作用下，能以0.4m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动，已知拉力F为5N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的功率2W
B．2秒内绳子自由端移动的距离1.2m
C．有用功的功率是4.8W
D．物体受到水平地面的摩擦力大小为12N
17．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，发现只有两个电表的指针发生偏转，已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障．①电路中出现故障的电阻一定是R1；②若要断定该电阻是短路，还需要知道的信息是电流表有示数、电压表V有示数、电压表V1无示数．
14．下列电路中，属于并联电路的是（　　）
A．B．C．D．
15．关于热学知识，下列说法错误的是（　　）
A．所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B．汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D．升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网