题目内容
有一块长为2m重为100N的均匀长木板,在距A端0.5m的O处支起,A端用绳子拴在水平地面上,长木板处于水平.现有一个重为50N的小物体在长木板的中点C处向右运动,经过2s时间,绳上的拉力增加了100N,则小物体在这段时间内运动的平均速度为________m/s.
0.5
分析:此题涉及杠杆平衡、运动学问题,应先根据杠杆平衡条件计算出绳子拉力增加100N时小物体的位置,再由速度公式计算小物体的速度.
解答:O点左侧木板的重力G1=
×0.5m=25N,O点左侧木板重力对O的力臂L1=
=0.25m.
O点右侧木板重力G2=
×(2m-0.5m)=75N,右侧木板重力对O点的力臂L2=
=0.75m.
A处绳子对O点的力臂LA=0.5m,小物体在C点时,物体对O的力臂L物体=
-0.5m=0.5m,
由杠杆的平衡条件得:FALA+G1L1=G2L2+G物体L物体,
FA=
=
=150N,
2s后A处绳子的拉力FA′=150+100=250N,此时设它距O点的距离为L物体′,
由杠杆的平衡条件得:FA′LA+G1L1=G2L2+G物体L物体′
L物体′=
=
=1.5m.
则在2s内小物体的路程S=L物体′-L物体=1.5-0.5=1m.则小物体在这段时间内运动的平均速度V=
=
=0.5m/s.
故答案为:0.5m/s.
点评:此题考查了物体的重心位置,杠杆的平衡,平均速度,涉及的知识点较多,计算较复杂,难度较大.
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FA=
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由杠杆的平衡条件得:FA′LA+G1L1=G2L2+G物体L物体′
L物体′=
则在2s内小物体的路程S=L物体′-L物体=1.5-0.5=1m.则小物体在这段时间内运动的平均速度V=
故答案为:0.5m/s.
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练习册系列答案
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(1)你认为小强探究搬运同一物体时沿斜面推力的大小与斜面长度的关系时,应控制的变量有 。
(2)小强选用了一把弹簧秤、一块8N的长方体重物、五块长度不同的由同种材料做成的光滑木板,按如下图所示进行了实验,实验时控制斜面高度为 0.2m不变。实验测得的数据如下表所示:
次数 | 物重G/N | 斜面高h/m | 弹簧称示数F/N | 斜面长L/m |
1 | 8 | 0.2 | 4.0 | 0.4 |
2 | 8 | 0.2 | 2.0 | 0.8 |
3 | 8 | 0.2 | 1.6 | 1.0 |
4 | 8 | 0.2 | 1.0 | 1.6 |
5 | 8 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
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分析实验数据,小强得到的结论是: 。
(3)下列四个图中,你认为哪个图能正确表示F与L的关系?
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| 2 | 8 | 0.2 | 2.0 | 0.8 |
| 3 | 8 | 0.2 | 1.6 | 1.0 |
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| 5 | 8 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
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