如图一均匀木板长12m,重200N,距A端3m处有一固定转轴O,另一端B用细绳悬吊着,使木板成水平状态.若细绳能承受的最大拉力为200N,细绳与木板的夹角为30
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如图一均匀木板长12m,重200N,距A端3m处有一固定转轴O,另一端B用细绳悬吊着,使木板成水平状态.若细绳能承受的最大拉力为200N,细绳与木板的夹角为30
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如图一均匀木板长12m,重200N,距A端3m处有一固定转轴O,另一端B用细绳悬吊着,使木板成水平状态.若细绳能承受的最大拉力为200N,细绳与木板的夹角为30°,欲使一个体重为600N的人在板上能安全行走,此人在板上行走的范围是多大?(求出离O点左侧多少米到离O点右侧多少米)
答案
从转轴左侧1m到转轴右侧0.5m之间
解析
试题分析:当细绳的拉力为0时,人对杠杆的压力(等于人的重力)和杠杆自身重力使杠杆平衡,如下图所示:
杠杆的重力作用在木板的几何中心,即距O点3m处,根据杠杆平衡条件可得:
,为保持杠杆平衡,人不能由此往左走,否则木板会逆时针翻转;
人由此往右走时,
减小,
,此时细绳上开始有拉力,人的重力和细绳上的拉力都使杠杆逆时针转动,板的重力使杠杆顺时针转动,如下图所示:
由几何关系可得:
,根据杠杆平衡条件可知:
,人越往右走,
越小,细绳上的拉力越大,当人走到支点时,
=0,∴
,则
,拉力未达到最大200N;
人走到支点右侧时,人的重力和板的重力都使杠杆顺时针转动,绳的拉力使杠杆逆时针转动,当细绳上拉力为F=200N时,杠杆示意图如下所示:
由杠杆平衡条件可知:
代入数据:
解得:
所以为了保证安全,人在木板上行走的范围是从支点左侧1m到支点右侧0.5m。
举一反三
如图所示的简单机械中属于费力杠杆的是( )
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如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有( )
A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左
B.滑轮移动的速度为0.2m/s
C.绳子拉物体A的功率为2W
D.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N
题型:不详
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如图所示,小明利用两个倾角不同的斜面进行实验。若斜面粗糙程度相同,则将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端时,拉力所做的额外功W
甲
W
乙
,若甲乙斜面光滑,则拉力F
甲
__________________
F
乙
。将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放,则木块到达斜面底端的速度υ
甲
υ
乙
。
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如图所示,滑轮
可以看作是等臂杠杆(选填“A”或“B”);若物体所受重力均为20牛,且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力F2的大小为
牛;物体上升时,它的重力势能
(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
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在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
实验序号
钩码重
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
20.00
0.7
40.00
②
2.0
20.00
1.2
40.00
③
3.0
20.00
1.7
40.00
(1)实验时,用手_______拉动弹簧测力计,使持在动滑轮下的钩码缓缓上升。
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为_______.
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为_______W.静止时拉力F的大小_______(选填“大于”“小于”“等于”)1.7N。
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
题型:不详
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