题目内容

11.(1)如图1所示,重力为5N的小球在竖直弹簧上端处于静止状态,画出小球受力的示意图.
(2)如图2甲所示为不锈钢折叠指甲剪,它使用时相当于两个杠杆(B为支点),在图2乙杠杆简化图中画出最小动力F1和阻力臂l2.

(3)小明家的玩具车内部电路是由:电源、开关、电动机、指示灯各一个组成.小明为了探究该电动玩具车内部电动机与指示灯的连接方式,他将这辆玩具车的电池取下,保持开关闭合,转动车轮,发现车上的指示灯还能发光.请在图3方框内画出该玩具车(电池未取出时)内部的电路图.

分析 (1)小球处于平衡状态,一定受力平衡,受到重力和弹簧的支持力,重力的作用点在重心上,方向竖直向下,支持力的作用点在重心上,方向竖直向上;
(2)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力.连接支点和力的作用点C即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小;
(3)串联的各电路元件相互影响不能独立工作,并联的各电路元件互不影响能独立工作,根据题意确定各电路元件的连接方式并画出电路图.

解答 解:、
(1)小球受重力和支持力,重力竖直向下画,标上符号G;支持力竖直向上画,标出符号F,注意两个力长度相等,如图:
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(2)由甲图可知,杠杆ABC绕点B转动,所以B点为此杠杆的支点;
力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点C的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力;
由支点作阻力作用线的垂线,垂线段长就是阻力臂.如图所示:
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(3)拆去电池,转动车轮,车轮带动电动机转动,电动机变成了发电机,车上的指示灯能发光,说明此时电动机、指示灯构成闭合回路,故电动机与指示灯是并联的;如果电动机与指示灯是串联的,拆去电池、闭合开关后,电动机、指示灯组成的电路是开路,指示灯不会发光,故可以确定玩具车中的电动机与指示灯一定是并联.电路连接如图所示:
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点评 (1)平衡状态的物体,一定受到平衡力的作用;作出力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点;
(2)考查力臂画法和最小力的问题,关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂;
(3)考查了电路设计,知道串并联电路的特点、根据题意确定各电路元件的连接方式即可正确解题.

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