题目内容
6.(1)力F至少需要对木杆做多少功?
(2)设木杆立起来的过程中与水平面的夹角为θ,试推导出某一时刻F的表达式,并说明随θ增大,F大小如何改变.
分析 (1)根据图示杠杆重心位置的改变确定杆移动的距离,然后根据W=Gh求出力F至少对杆做的功;
(2)根据杠杆平衡的条件,结合直角三角函数可知拉力与θ的关系.
解答 解:(1)根据图示可知,杠杆从水平位置到竖直位置移动的距离h=$\frac{1}{2}$L;
力F做的功至少等于木杆克服重力做的功,即W=Gh=mg×$\frac{1}{2}$L=$\frac{1}{2}$mgL.
(2)根据杠杆平衡条件和直角三角形知识可得:FL=G×$\frac{1}{2}$Lcosθ
F=G×$\frac{1}{2}$cosθ=$\frac{1}{2}$mgL,当θ增大到90°时,F一直减小.
答:(1)力F至少需要对木杆做的功为$\frac{1}{2}$mgL;
(2)F=G×$\frac{1}{2}$cosθ=$\frac{1}{2}$mgL,当θ增大到90°时,F一直减小.
点评 本题考查功的计算和杠杆平衡条件的应用,本题的关键是根据三角形知识得出杠杆上升的高度和重力对应的力臂.
练习册系列答案
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14.
小华同学在“探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系”实验中,他用垂直于竖直墙壁的力F压把物体压紧在墙壁上,同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动(如图甲),在保持其它条件不变的情况下,通过改变F压来改变物体与墙壁之间压力的大小.经过多次实验测量F压、F,记录了实验数据(如表).
(1)实验中,拉力F大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)物体所受到的滑动摩擦力f;
(2)根据表中测量数据可以得出滑动摩擦力f与压力大小F压之间的定量关系式f=0.2F压;
(3)物体重力大小为0.8N.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| F压/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| F/N | 1 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 |
(2)根据表中测量数据可以得出滑动摩擦力f与压力大小F压之间的定量关系式f=0.2F压;
(3)物体重力大小为0.8N.
11.“作图法”是学习科学常用的方法,下列有关作图中正确的是( )
| A. | 重力示意图 | B. | L表示动力臂 | ||
| C. | 光从玻璃斜射入空气 | D. | 磁感线 |