如圖為杠桿與滑輪的組合應(yīng)用,滑輪下所掛重物的重力G=500牛頓,繩是光滑的輕質(zhì)細(xì)繩,滑輪重20牛頓,要使杠桿平衡,在杠桿的中點(diǎn)處所加之力F是多少牛?
分析:圖中機(jī)械是由動(dòng)滑輪和杠桿組成的復(fù)合機(jī)械,需要同時(shí)考慮兩個(gè)機(jī)械各自起到的作用.動(dòng)滑輪可以省一半的力,提升動(dòng)滑輪的力相當(dāng)于杠桿的阻力,再根據(jù)杠桿平衡條件,就可以求出杠桿的動(dòng)力F大。
解答:解:根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn),提升動(dòng)滑輪的力F'=
1
2
(G+G動(dòng))=
1
2
(500N+20N)=260N,該力也就是杠桿的阻力.
設(shè)杠桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng),根據(jù)杠桿平衡條件可得:F′×L=F×
L
2

所以F=
F′×L
L
2
=2F′=2×260N=520N.
答:要使杠桿平衡,在杠桿的中點(diǎn)處所加之力F是520N.
點(diǎn)評(píng):對(duì)于復(fù)合機(jī)械,一定要分清主次,如該圖中,必須先計(jì)算出動(dòng)滑輪繩子末端的作用力,而這個(gè)作用力是杠桿的阻力,再根據(jù)杠桿平衡條件才能算出動(dòng)力大。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

如圖:AB為一根均勻輕質(zhì)桿,桿的中點(diǎn)O點(diǎn)懸掛在天花板上,在桿的A端懸掛有一端開口、粗細(xì)均勻、重2N的薄壁玻璃管,管長(zhǎng)L=40cm,管底面積S=20cm2,管中裝滿水后倒扣在裝有水深h=10cm的水槽中,玻璃管管口剛好被水面淹沒,在杠桿的B端通過(guò)滑輪組用輕質(zhì)細(xì)繩相連,動(dòng)滑輪下端掛有一個(gè)鉤碼,在滑動(dòng)組的另一端細(xì)繩上掛有一體積為103cm3的實(shí)心均勻圓球,當(dāng)圓球體積的一半浸沒在水中時(shí),杠桿恰好在水平位置平衡.已知大氣壓強(qiáng)P0=105Pa,動(dòng)滑輪重1N,細(xì)繩的重量和細(xì)繩與滑輪間的摩擦忽略不計(jì),g=10N/kg. 求:
(1)鉤碼重多少牛頓?
(2)圓球的密度是多少kg/m3?
(3)假如大氣壓強(qiáng)逐漸減小到零的過(guò)程中,杠桿還能平衡嗎?若不平衡,怎樣傾斜,請(qǐng)分析說(shuō)明.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?豐臺(tái)區(qū)二模)如圖所示是學(xué)校物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量空氣密度的裝置示意圖.其中C是氫氣球,DE是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿.滑輪B掛在氫氣球下,細(xì)繩繞過(guò)滑輪B,分別豎直提升配重A與杠桿D端,彈簧測(cè)力計(jì)再杠桿E端豎直向上拉動(dòng)杠桿.配重A的質(zhì)量是3kg,OD:OE=1:2,滑輪重G=2N氫氣球球皮重為10N.第一組同學(xué)制作的氫氣球體積V1=2m3,當(dāng)杠桿水平平衡時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=3N.杠桿和細(xì)繩所受的重力和摩擦力忽略不計(jì),氫氣的密度ρ=0.09kg/m3,g=10N/kg.
求:(1)空氣的密度.
(2)第二組同學(xué)制作的氫氣球體積為V2=3m3,當(dāng)杠桿水平平衡時(shí),為了使量程為0-5N的測(cè)力計(jì)不超量程,需將支點(diǎn)位置調(diào)整到O′,O′D:O′E至少應(yīng)為多少.
(3)若第一組裝置中配重A對(duì)地面壓強(qiáng)為p1,第二組裝置中配重A對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2,p1:p2應(yīng)為多少.

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科目:初中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年江蘇省興化市心校九年級(jí)上學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)關(guān)于機(jī)械的研究

(1)圖甲是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后,在杠桿上的A點(diǎn)掛四個(gè)重均為0.5N的鉤碼,用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿上的B點(diǎn),使杠桿水平平衡,測(cè)力計(jì)的示數(shù)是    N;如果將測(cè)力計(jì)沿圖中虛線方向拉,仍使杠桿在水平位置平衡,則測(cè)力計(jì)的示數(shù)將    (變大/不變/變。

(2)某同學(xué)利用身邊的塑料直尺和硬幣若干來(lái)驗(yàn)證杠桿平衡的條件,如圖乙所示,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí),他測(cè)出從支點(diǎn)O到硬幣邊緣的距離作為力臂L1和L2的大小,他測(cè)力臂的方法是_________的(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)。如果將兩邊的硬幣以相同大小的速度同時(shí)做遠(yuǎn)離支點(diǎn)的勻速移動(dòng),則杠桿_________ (選填“仍平衡”、“左端向下傾斜”或“右端向下傾斜”)

(3)某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí),提出了一些猜想。為了驗(yàn)證猜想是否正確,該小組同學(xué)們按如圖丙所示的A、B、C、D  四種情形組裝滑輪組。

為了驗(yàn)證猜想“兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)”,應(yīng)選擇裝配圖中的_________兩組滑輪組做對(duì)比實(shí)驗(yàn);按裝配圖A、B或圖C、D兩個(gè)滑輪組做對(duì)比實(shí)驗(yàn),可以驗(yàn)證什么猜想?______________________.

 

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

如圖:AB為一根均勻輕質(zhì)桿,桿的中點(diǎn)O點(diǎn)懸掛在天花板上,在桿的A端懸掛有一端開口、粗細(xì)均勻、重2N的薄壁玻璃管,管長(zhǎng)L=40cm,管底面積S=20cm2,管中裝滿水后倒扣在裝有水深h=10cm的水槽中,玻璃管管口剛好被水面淹沒,在杠桿的B端通過(guò)滑輪組用輕質(zhì)細(xì)繩相連,動(dòng)滑輪下端掛有一個(gè)鉤碼,在滑動(dòng)組的另一端細(xì)繩上掛有一體積為103cm3的實(shí)心均勻圓球,當(dāng)圓球體積的一半浸沒在水中時(shí),杠桿恰好在水平位置平衡.已知大氣壓強(qiáng)P0=105Pa,動(dòng)滑輪重1N,細(xì)繩的重量和細(xì)繩與滑輪間的摩擦忽略不計(jì),g=10N/kg. 求:
(1)鉤碼重多少牛頓?
(2)圓球的密度是多少kg/m3?
(3)假如大氣壓強(qiáng)逐漸減小到零的過(guò)程中,杠桿還能平衡嗎?若不平衡,怎樣傾斜,請(qǐng)分析說(shuō)明.

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科目:初中物理 來(lái)源:2011年北京市豐臺(tái)區(qū)中考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示是學(xué)校物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量空氣密度的裝置示意圖.其中C是氫氣球,DE是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿.滑輪B掛在氫氣球下,細(xì)繩繞過(guò)滑輪B,分別豎直提升配重A與杠桿D端,彈簧測(cè)力計(jì)再杠桿E端豎直向上拉動(dòng)杠桿.配重A的質(zhì)量是3kg,OD:OE=1:2,滑輪重G=2N氫氣球球皮重為10N.第一組同學(xué)制作的氫氣球體積V1=2m3,當(dāng)杠桿水平平衡時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=3N.杠桿和細(xì)繩所受的重力和摩擦力忽略不計(jì),氫氣的密度ρ=0.09kg/m3,g=10N/kg.
求:(1)空氣的密度.
(2)第二組同學(xué)制作的氫氣球體積為V2=3m3,當(dāng)杠桿水平平衡時(shí),為了使量程為0-5N的測(cè)力計(jì)不超量程,需將支點(diǎn)位置調(diào)整到O′,O′D:O′E至少應(yīng)為多少.
(3)若第一組裝置中配重A對(duì)地面壓強(qiáng)為p1,第二組裝置中配重A對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2,p1:p2應(yīng)為多少.

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