题目内容

11.(1)如图甲所示,一小木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后便停下来.请你画出木块在水平面上滑动时的受力示意图.

(2)如图乙所示,画出使用滑轮组提起重物使最省力的绕绳方法.

分析 (1)竖直方向上受到重力和支持力,这两个力是一对平衡力;水平方向上,因为向右运动,所以受到水平向左的摩擦力.
(2)滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数,当绳子的段数为n时,拉力F=$\frac{1}{n}$G.本题中由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,最省力的绕绳方法就是由3段绳子承担物重,可据此进行绕线.

解答 解:(1)重心在物体的中心,过重心沿竖直向上、竖直向下以及水平向左的方向分别表示出支持力F、重力G和摩擦力f;因为重力和支持力是一对平衡力,所以做力的示意图时,这两个力的向端要等长,如图所示.

(2)从动滑轮的挂钩开始,先向上绕过定滑轮,再向下绕过动滑轮,此时拉力F=$\frac{1}{3}$,是最省力的绕绳方法,如图所示:

点评 (1)注意水平面上的物体,受力要考虑水平方向和竖直方向的受力情况.
(2)此类题首先要根据提供的滑轮个数,分析最省力的绕法是由几段绳子承担物重,再确定起始点,依次进行绕绳,并注意使每一只滑轮都发挥作用.

练习册系列答案
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20.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆:(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.

(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)状态.
(2)实验时,使杠杆在水平位置平衡,主要是为了便于测量力臂大小,因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往右 (选填“左”或“右”)调.
(3)杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,做为动力F1,B点处挂上l个钩码,做为阻力F2,杠杆恰好在水平位置平衡,如图乙所示,分别测量出两个力的力臂L1和L2,计算后发现:F1L1=F2L2,便得出杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2.但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是没有经过多次测量就得出结论,实验没有普遍性.
(4)接着,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计的拉力是3.3 N.以弹簧测力计的拉力为动力F1′,钩码重力为阻力F2′,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1′L1′总是大于F2′L2′,其原因主要是受杠杆自重作用的影响.

(5)小明将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图丁所示,请推算:此时弹簧测力计的拉力是1.1 N.

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