题目内容

5.运用知识解决问题
(1)船桨向后划水,船能向前运动,这是因为物体间力的作用是相互的,划水的船桨是一个杠杆,它能省距离.
(2)如图1,叶子姐姐向上用力推物体M,使物体沿斜面匀速向上运动,请画出物体M的受力示意图.
(3)如图2所示的轻质杠杆AB,OA=20cm,OB=40cm.物体M的密度为3×103kg/m3.体积为8×10-3m3.叶子姐姐在B端施加100N的力使杠杆水平平衡,则此时物体M受到水平面的支持力FM=40N.

分析 (1)力的作用的相互性.一个物体受到力,同时也会给另一个物体力的作用.施力物体同时也是受力物体;根据杠杆使用过程中动力臂和阻力臂的大小判断省力情况;
(2)重力的方向竖直向下,摩擦力的方向与物体的运动趋势或运动方向相反,重力、摩擦力的作用点都在物体的重心.按照力的示意图的画法画出这两个力即可;
(3)由密度公式的变形公式求出物体质量;由杠杆平衡条件求出绳子对M的拉力,然后由平衡条件求出地面对M的支持力,

解答 解:
(1)用力向后划水时,桨给水一个向后的力,因力的作用是相互的,水同时给桨一个向前的力,推动龙舟向前运动;
滑桨时,以桨的末端为支点时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力杠杆可以省距离;
(2)物体受到斜向上的推力;其所受重力方向都是竖直向下的,支持力垂直于斜面向上,物体沿斜面向上运动,摩擦力方向与运动方向相反,摩擦力方向平行于斜面向下,作用点都在物体的重心上,如图所示:

(3)由密度公式:ρ=$\frac{m}{V}$可知,物体的质量m=ρV=3×103kg/m3×8×10-3m3=24kg,
则物体的重力G=mg=24kg×10N/kg=240N,
由杠杆平衡条件得:T×OA=F×OB,即:T×20cm=100N×40cm,解得:T=200N,
地面对M的支持力:FM=G-T=240N-200N=40N.
故答案为:(1)相互;距离;(2)见上图;(3)40.

点评 本题考查了物体间力作用的相互性、费力杠杆的特点、力的示意图、密度公式的应、杠杆的平衡条件的掌握和运用,是一道综合性题目.

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