【解析】 【详解】
将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件
Fl11?F2l2
可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的. 【点睛】
重点是杠杆平衡条件的应用,要理解当力与杠杆垂直时,力臂是最长的,倾斜后力臂会变短,正是由于杠杆保持平衡,所以力臂减小的同时,拉力要增大.
18.C点为硬棒AD的重心,硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力F1,F1的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态。则
A.F1>G
C.重力的力臂等于S1 【答案】A 【解析】 【详解】
B.F1=
s1G s2D.F1方向沿OO′线向下
AB.由图像可得,A点到F1的距离为s2,若令A点到重力的距离为s3,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知
F1?s2?G?s3
可以推出
F1?由于
s3G s2s3?s2
可得
F1?G
故A选项正确,符合题意,B选项错误,不符合题意;
C.重力的力臂为支点A到重力的距离,重力竖直向下,因此力臂为水平方向,故C选项错误,不符合题意;
D.F1与G在支点同侧,重力方向竖直向下,所以F1的方向应该向上,故D选项错误,不符合题意。
19.分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N.在把物体匀速提升1m的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是
A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B.甲滑轮组所做的有用功为200J ,乙滑轮组所做的有用功为300J C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等 D.甲、乙两滑轮组的机械效率不相等 【答案】A 【解析】
(1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同, 根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则
W有=Gh=100N×1m=100J,故A正确、B不正确.
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3, ∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,
∴根据F?(G物?G动)可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C不正确, (3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功, 根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等, 即W额=G动h=20N×1m=20J,
∵W总=W有+W额,∴两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J, 根据??误. 故选A.
1nW有100JW有????83.3%,故D错可知,两滑轮组的机械效率相等,均为
W总W总120J
20.如图所示,一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将
A.变小 C.逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】
以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得:F支?l支=G?lG,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂lG均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.
B.不变 D.先减小后增大
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