物理
杆秤也是一种常见的称量工具.该兴趣小组为了研究杆秤的刻度是否均匀,取一把刻度尺和一些已知质量的钩码来研究.在刻度尺最左端加上配重,刻度尺和配重的总重力为G
0
,它们的重心C位于提钮O左边L
0
处,如图1所示,用质量为m
1
的钩码做秤陀,用质量不计的细绳和小铁钩在提钮O左边L
1
处做一秤钩.现逐次增加秤钩处的钩码,调节秤陀的位置,使刻度尺保持平衡,记录下每次平衡时秤钩处的钩码质量m
x
与秤砣离提钮O的距离x,以x为横坐标,以m
x
为纵坐标,作出了如图2所示的图线,其中x
0
是直线与x轴的交点.
(l)图2线x
0
=
G
0
L
0
m
1
g
G
0
L
0
m
1
g
.(用字母G
0
、L
0
、L
1
、m
1
、g表示)
(2)图2线显示的是一条直线说明了
杆秤的刻度是均匀的
杆秤的刻度是均匀的
.
有一根扁担长2m,前后分别挂质量为30kg和10kg的箱子,欲使扁担在水平位置平衡,则肩膀应在扁担的什么位置.(g取10N/kg)
一根长2m的硬杆AB水平旋转,A端挂30N的物体,B端挂50N的物体,要使杠杆平衡,支点应距A端多远?(画简图)
如图所示,是用道钉撬撬道钉的示意图.当道钉对道钉撬的阻力F
2
是4000N时,要把道钉撬起,需要的动力F
1
最小多少?(不计道钉撬重)
如图所示,某人用一根轻质木棒挑一重为120牛的物体放在水平地面上,木棒AB保持水平,棒长AB=1.2米,重物悬挂处离肩膀距离BO=0.8m,则人的肩膀对木棒的支持力为多少牛?若肩膀与B端的距离变小,则肩膀的支持力将怎样变化?
如图,杆秤是民间的一种测量工具.使用时,将待测物体挂在秤钩A上,用手拎住秤纽B或C(相当于支点),秤砣D在秤杆E上移动,当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出读数.
(1)从科学的角度来看,杆秤应该是一种测量
质量
质量
大小的工具.
(2)根据杠杆平衡的条件分析,使用杆秤时,当秤纽C换到秤纽B时,最大测量值将变
大
大
.
(2010·丰台区二模)某工人用如图所示的组合机械打捞浸在水中密度为8×10
3
Kg/m
3
的金属块A,杠杆BC可绕0点在竖直平面内转动,0B:OC=1:2,工人受到的重力为500N.当金属块A有3/4的体积露出水面时,杠杆在水平位置平衡,工人对工作台的压力为F
1
;从进水口中向容器中注水,当金属块A全部浸没在水中时,容器底部受到水的压力变化了60N,杠杆仍在水平位置平衡,工人对工作台的压力为F
2
.已知F
1
:F
2
=61:60,杠杆BC和细绳的质量、滑轮间的摩擦均忽略不计,g=10N/Kg,求:
(1)动滑轮D受到的重力G
D
.
(2)当金属块全部脱离水面时,杠杠在水平位置再次平衡,此时工人对工作台的压力F
3
是多大?(结果保留整数)
(2010·大兴区二模)如图所示为一种蓄水箱的放水装置,AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AO呈水平状态,如图A、O两点间距离为40cm,B、O两点间距离为20cm,且OB与水平面夹角为60°.A点正下方的Q是一个轻质、横截面积为100cm
2
的盖板(盖板恰好能堵住出水口),它通过细绳与杠杆的A端相连.在水箱右侧的水平工作台上,有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,从而可以控制水是否能从出水口流出.若水箱中水深为50cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F
1
,工作台对人的支持力为N
1
;若水箱中水深为100cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F
2
,工作台对人的支持力为N
2
.已知N
1
与N
2
之比为9:7,盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上,取g=10N/kg.求:
(1)动滑轮所受的重力
(2)F
1
:F
2
(3)当水位至少达到多高时,人无法拉起盖板.
(2010·长春模拟)学完《杠杆》的知识后,小明设计了一种测量物体质量的工具,如图甲所示,其中AB是一根轻质木杆,AO=OB,O处为提纽.
(1)当把物体放在左盘中,为了使木杆在水平位置平衡,他应在右盘中放入质量与左盘物体质量
相等
相等
的砝码.在测量中发现,为了测出不同物体的质量,他应该准备不同质量的砝码,很不方便.
(2)他看到物理课本中有这样一句话“托盘天平的两臂长度相等,天平平衡后,被测物体的质量等于砝码的质量”.实际上使用天平经常同时用到砝码和游码,此时被测物体的质量应
大于
大于
砝码的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(3)他想是否可以不用右盘而直接用一个质量较大的铁块来做游码,于是对上述的设计进行了改进.他更换了一根更长的轻质木杆,并将右盘换成了一个可移动的铁块.如图乙所示,当左盘中放入1kg物体时,铁块正好在C处使木杆在水平位置平衡.若增加左盘中物体的质量,铁块应向
右
右
端移动,也能使木杆在水平位置平衡.用这样的方法,就可以标出木杆上不同的位置所对应左盘中不同物体的质量,从而解决(1)中的问题.
(4)但小明又发现,当左盘中物体质量较大时,无论怎么移动铁块也无法实现木杆在水平位置平衡,请你在不增加木杆长度的情况下,帮助小明实现木杆在水平位置平衡.你的方法是:
将左盘向提钮方向适当移动
将左盘向提钮方向适当移动
.(写出一种方法即可)
(2009·怀柔区二模)某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型,如图所示.其中D、E、G、H都是定滑轮,M是动滑轮,杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动,OC:OB=3:4.杠杆BC和细绳的质量均忽略不计.人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A,容器的底面积为300cm
2
,人的质量是70kg,通过细绳施加竖直向下的拉力时,A始终以0.6m/s的速度匀速上升.当杠杆到达水平位置时物体A总体积的五分之三露出液面,液面下降了50cm,此时的拉力为F
1
,它的功率为P
1
,地面对他的支持力是N
1
;当物体A完全离开液面时,此时通过细绳施加竖直向下的拉力为F
2
,它的功率为P
2
,地面对人的支持力是N
2
.已知A的质量为75kg,N
1
:N
2
=2:1,忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力,g取10N/kg.
求:(1)当物体露出液面为总体积的五分之三时,物体所受的浮力;
(2)动滑轮M受到的重力;
(3)P
1
:P
2
的值.
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