试题

题目:
青果学院(2012·柳州)有一个粗细均匀、支点在中央的跷跷板.质量为m的小阳坐在上面(脚不接触地面),接着质量为小阳3倍的妈妈做到另一边的板上,小阳和妈妈到支点的距离相等,然后妈妈用力将小阳缓慢跷起至跷跷板处于水平状态,此时妈妈的脚完全与地面接触,如图所示.
(1)若要探究在这个过程中,跷跷板对小阳做了多少功,需要用
刻度尺
刻度尺
测出小阳被跷起的高度h,然后可计算出对小阳做的功为
mgh
mgh

(2)若要探究妈妈此时对地面的压强有多大,还需要测出的物理量是
妈妈的鞋底与地面的接触面积S
妈妈的鞋底与地面的接触面积S
(用文字说明,并用符合表示出来),妈妈对地面的压强为ρ=
2mg
S
2mg
S
(用已知量表示).
(3)若小阳想将妈妈跷起,需要向
(选填“左”或“”右)边移动,从杠杆的平衡条件去分析,这样做的目的是
增大力臂
增大力臂

答案
刻度尺

mgh

妈妈的鞋底与地面的接触面积S

2mg
S


增大力臂

解:(1)需要用刻度尺测出小阳被跷起的高度h,小阳的质量为m;可计算出对小阳做的功为W=Gh=mgh;
(2)已知妈妈的质量,要探究妈妈此时对地面的压强有多大,还需要测出的物理量是妈妈的鞋底与地面的接触面积S;P=
F
S
=
3mg-mg
S
=
2mg
S

(3)妈妈的重力不会改变,力臂没有改变,小阳的重力没有改变,要想将妈妈跷起,只能增大自己的力臂,所以小阳要向右移动.
故答案为:(1)刻度尺;mgh;
(2)妈妈的鞋底与地面的接触面积S;
2mg
S

(3)右;增大力臂.
考点梳理
功的计算;杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算.
(1)要测量高度需要用到刻度尺;根据公式W=Gh可求做功的大小;
(2)人对地面的压力等于自身的重力,根据公式P=
F
S
可知,要求压强还要知道接触面积(受力面积);
(3)根据杠杆的平衡条件可知,在动力、阻力和阻力臂都不变的情况下,改变动力臂可以改变杠杆的平衡.
本题考查做功、压强和杠杆的平衡条件,考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的灵活应用能力.
应用题;实验题;压轴题.
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