物理
(2012·宝应县模拟)在舞蹈《飞天》中,舞者的右腿的小腿被固定于舞台上.这时,我们可将每个舞者的身体看做是一个杠杆,如右图所示.我们将固定架的最下端与腿接触处看做是支点O,固定架上端对演员腿部的拉力为F,舞者的重力为G;当舞者的身体逐渐倾斜、与水平面的夹角变小,则舞者所受固定架的拉力F将
变大
变大
(选填“变大”、“变小”或“不变”).表演《飞天》的演员平均年龄21岁、平均身高超过170厘米,假定她们的小腿长度为40cm,站立时,重心距地面的高度为90cm,演员的质量为60kg,则演员在表演时,固定架上端对演员的最大拉力是
750N
750N
.(设重心位置不变,g取10N/kg)
(2011·株洲模拟)把质量为50g的汤匙放在手指尖上,调节支撑汤匙的支点,可使其在手指尖上水平静止,如图所示,则汤匙柄端的重量
小于
小于
另一端的重量(填“大于”、“小于”或“等于”).若指尖和汤匙的接触面积为0.2cm
2
,则汤匙对指尖的压强为
2.5×10
4
2.5×10
4
Pa.( g=10N/kg)
(2011·绍兴模拟)学了知识要能应用,如把密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的1/3,当B端挂5N的重物P时,直尺A端刚刚开始翘起,则可知此直尺的重为
10
10
N.你用到了什么科学知识
杠杆平衡条件
杠杆平衡条件
.
(2010·怀柔区一模)实心物体甲静止在水平地面上,对地面的压强为3.6×10
4
Pa.有一个重力可以忽略不计的杠杆AB,支点为O,可以在竖直平面内自由转动,将甲物体挂在杠杆的B端,当在A端施加40N的竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强变为1.6×10
4
Pa,如图所示.当物体甲对地面的压力刚好为零,杠杆在水平位置平衡时,在A端施加
72
72
N的竖直向下的拉力.
如图所示,质量m=2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端,导轨及支架ABCD总质量M=4.0kg,形状及尺寸已在图中注明,该支架只可以绕着过D点的转动轴在图示竖直平面内转动.为简便起见,可将导轨及支架ABCD所受的重力看作集中作用于图中的O点.现用一沿导轨的拉力F通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度匀速运动,此时拉力F=10N.
(1)铁块运动时所受摩擦力多大?
(2)铁块对导轨的摩擦力的力臂多大?
(3)从铁块运动时起,导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少?(g=10N/kg)
如图所示,为小芳设计的一个带有自动控制定时排水装置的长方体水箱.水箱中,杠杆AO的右端能绕固走点O在竖直平面内自由转动,杠杆的左端A通过很小的挂钩及长为L=20cm连杆与一长方体浮子相连,BC为一连接杠杆与排水阀C的直杆.杠杆AO水平时排水阀正好能密封住排水管管口,当浮子体积的
3
4
被水浸没时,浮子带动杠杆提起排水阀开始排水,设每次排水均能将水箱中的水迅速排完,排完后进水管立即自动注水.已知OA=3OB,浮子的底面积和排水阀面积均为S
1
=80cm
2
,浮子高h
1
=40cm、质量m
1
=0.4kg,点O距箱底h
2
=20cm,水箱底面积为S
2
=6×10
3
cm
2
,且水箱足够高.不计连杆及杠杆的质量和体积,不计排水阀的厚度,取水的密度为ρ=1×10
3
kg/m
3
,g=10N/kg.试问:
(1)排水阀C的质量m
2
为多少千克?
(2)如果进水管中水的流量为Q=0.02m
3
/min,则该水箱某次排水结束到下次开始排水所用的时间为多少分钟?
(2013·崇安区一模)如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某轴转动.根据你的生活经验,你认为
甲
甲
较易损坏,这是因为按动这种开关的
力臂
力臂
较小,按动需要的力较大.墙壁开关应与所控制的电灯
串
串
联.
(2012·东城区二模)如图所示,一根长10m粗细不均匀的金属路灯杆,放在水平地面上.工人竖直向下用力F
1
拉甲滑轮组的绳端,使路灯杆的A端恰好离开地面时,人对地面的压力为N
1
,匀速略微向上提起路灯杆的过程中,滑轮组的机械效率保持不变为η
1
;当该工人竖直向下用力F
2
拉乙滑轮组的绳端,使路灯杆的B端恰好离开地面时,人对地面的压力为N
2
,匀速略微向上提起路灯杆的过程中,滑轮组的机械效率保持不变为η
2
;N
1
:N
2
=4:5,F
1
:F
2
=9:5,η
1
:η
2
=10:9.每个动滑轮重均为50N,滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略,g=10N/kg.
求:(1)工人重G
人
.
(2)路灯杆重G
杆
.
(3)起重机将路灯杆保持水平状态吊起时,钢缆应系在何处?
(2010·西城区一模)如图甲所示装置中,物体甲重G
甲
=150N,动滑轮重G
轮
=50N,人重G
人
=650N.轻杆AB可以绕O点转动,且OA:OB=5:9.不计轴摩擦和绳重,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,地面对物体乙的支持力为F
1
=210N.求:(1)物体乙受到的重力G
乙
.
若用物体丙替换物体甲,并在物体乙的下方连接一个弹簧,如图乙所示,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,弹簧对物体乙的作用力为F
2
=780N.求:(2)此时地面对人的支持力F
3
.
(2010·海淀区二模)小李想测量食用油的密度ρ
油
,他手边的测量工具只有刻度尺.小李利用身边的器材设计出一个实验方案.找来一根均匀轻质直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为D,如图所示.下面是小李测出ρ
油
的部分实验步骤,请你按照小李的实验思路,将实验步骤补充完整.
(1)用刻度尺测出OD的长度L
0
;
(2)将适量水倒入烧杯(水的密度为ρ
水
为已知),金属块B没入水中且不碰烧杯,把重物A从D处移动到E处时(E点未标出),硬棒再次在水平位置平衡,
用刻度尺测出OE的长度L
1
用刻度尺测出OE的长度L
1
,将金属块B取出;
(3)将适量油倒入另一烧杯,金属块B没入油中且不碰烧杯,将重物A从E处移动到F处时,硬棒再次在水平位置平衡,
用刻度尺测出OF的长度L
2
用刻度尺测出OF的长度L
2
,将金属块B取出,用抹布擦干;
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为:
ρ
油
=
(
L
0
-
L
2
)
ρ
水
L
0
-
L
1
ρ
油
=
(
L
0
-
L
2
)
ρ
水
L
0
-
L
1
.
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