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16.小徐家有個木衣架,有一次放學回家他把書包掛在衣架A處(如圖),衣架倒了下來.小明是個聰明的孩子,他分析了衣架倒下來的原因后,測量了如下的數(shù)據(jù):書包質(zhì)量m1;木衣架質(zhì)量m2:圓底盤直徑D:A點衣架受到重力的作用線(經(jīng)過圓底盤的圓心)的垂直距離為L.證明:為使木衣架不倒下來,需要滿足的條件是:m1<m2×D/(2L-D),請寫出證明過程書包對衣架力和力臂的乘積為:G1L1=m1g×(L-12D);
衣架自身重力和力臂的乘積為:G2L2=m212D;
為使木衣架不倒下來,則G1L1<G2L2
即:m1g×(L-12D)<m212D;
所以,m1<m2×D2LD..

分析 分析木衣架會倒的原因時,可以把它看成杠桿;找出兩個力和力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件求得為使木衣架不倒下來,需要滿足的條件.

解答 證明:書包的重力:G1=m1g,木衣架的重力:G2=m2g;圓底盤直徑D,則圓盤的半徑為12D,
分析木衣架會倒的原因時,可以把它看成杠桿;由圖知,以底盤右側(cè)點為支點,則書包對衣架力的力臂為:L1=L-12D;衣架自身重力的力臂為:L2=12D;所以,
書包對衣架力和力臂的乘積為:G1L1=m1g×(L-12D);
衣架自身重力和力臂的乘積為:G2L2=m212D;
為使木衣架不倒下來,則G1L1<G2L2,
即:m1g×(L-12D)<m212D;
所以,m1<m2×D2LD

點評 本題主要考查了杠桿平衡條件的應用,不僅能夠利用平衡條件解釋有關(guān)的現(xiàn)象,并且要學會應用其解決有關(guān)的問題.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

20.(1)如圖1所示,畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小力F的示意圖和對應的力臂.
(2)如圖2所示,請畫出發(fā)光點S經(jīng)凸透鏡后的出射光線,并確定發(fā)光點S的像點S′.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

7.小明和小紅利用如圖甲所示裝置,在杠桿支點的兩邊分別掛上鉤碼探究杠桿的平衡條件.
(1)如圖乙,為使杠桿在水平位置平衡,應將左端的平衡螺母向右(選填“左”或“右”)移動.在實驗過程中,將杠桿調(diào)在水平位置平衡是為了方便測量力臂.
(2)小明在實驗中記錄了三次實驗數(shù)據(jù)如表:
  實驗
次數(shù)
 動力F1/N動力臂L1/cm  阻力F2/N阻力臂L2/cm 
 1 1.0 10 0.5 15
 2 2.0 10 1.0 20
 32.0  204.0  10
這三次實驗數(shù)據(jù)中有一次是錯誤的,錯誤數(shù)據(jù)的實驗次數(shù)是1,由正確實驗結(jié)果可得杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2

(3)小紅調(diào)節(jié)杠桿平衡后,在杠桿的兩端掛上鉤碼,杠桿的狀態(tài)如圖丙所示,為此,小紅又調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母,使杠桿重新回到水平平衡位置.然后正確記錄下鉤碼重,動力臂OA和阻力臂OB的值.分析實驗致?lián)蟀l(fā)現(xiàn)得不到教材中的“杠桿的平衡條件”小紅的哪一步操作導致了實驗結(jié)果與教材中的結(jié)論不一樣?答:杠桿上掛鉤碼后,小紅又調(diào)節(jié)了平衡螺母.
(4)有同學用現(xiàn)有實驗方案得到如下結(jié)論“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”,這個結(jié)論與杠桿的平衡條件不符,原因是實驗過程中B.
A.沒有改變力的大小    B.沒有改變力的方向
C.沒有改變力的作用點   D.實驗次數(shù)較少,結(jié)論具有偶然性.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

4.(1)如圖1甲所示是用電流表測量電流的實物連接圖

①圖甲中電流表測量的是通過燈泡L2的電流;
②如果電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電流表測出的電流是0.3A;
③只需改動一根導線就可測得總電流,請在答題卡圖1甲中用“×”號指出需改動的導線,并在原圖中畫出正確的電路連線;
(2)用伏安法測電阻,實驗電路圖如圖1所示,電源電壓保持U0不變.

①該實驗的原理是(用公式表示)R=UI;
②閉合開關(guān)S前,滑動變阻器滑片P應置于B端;
③小文同學連接好電路,當閉合開關(guān)S,把P向a端移動時,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減�。l(fā)生此現(xiàn)象的原因是電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端.
④小文同學按圖1所示的實驗電路圖正確連接電路后,進行實驗,某次實驗中電壓表示數(shù)如圖2所示,電流表示數(shù)如圖2所示,則被測電阻Rx=8Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

11.學習過“影響摩擦力大小的因素”后,小徐發(fā)現(xiàn)實驗室里有如圖的形狀大小相同的鐵塊和木塊.他想比較一下鐵塊表面和木塊表面的粗糙程度,找來了彈簧測力計一個,表面平整的課桌一張,并設(shè)計實驗得出了結(jié)論.請你再次完成小徐的實驗,要求寫出實驗步驟和比較得出實驗結(jié)論的過程.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.在下列動物中,質(zhì)量可能是2kg的是( �。�
A.一只麻雀B.一只老鼠C.一只雞D.一只羊

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

8.冬天里,戶外裝有水的水缸常會出現(xiàn)破裂,這是因為水缸里的水結(jié)成冰后,其體積變大,密度變�。▋蓚€選填“變大”、“變小”或“不變”)

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

5.家庭電路中有時會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,原來各用電器都在正常工作,當把電風扇的插頭插入插座時,家里所有的用電器都停止了工作,其原因可能是( �。�
A.這個插座的火線和零線原來就相接觸形成了短路
B.插頭與這個插座接觸不良形成了斷路
C.插頭插入這個插座時,導致火線和零線相接觸形成了短路
D.同時工作的用電器過多,導致干路電流過大,保險開關(guān)跳閘

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

6.太陽能是21世紀重點開發(fā)利用的能源之一.太陽能動力車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動機來驅(qū)動的一種新型機動車. 有一種太陽能實驗車(研制過程的樣品),它上面的太陽能接收板的有效面積為S=8m2,太陽晴朗且接收板對著太陽時,每平方米面積上能接收到太陽的功率為P0=1KW,太陽能電池產(chǎn)生的電壓為U=120V,可供電動機正常工作的電流為I=10A.求:
(1)在電動機正常工作時,太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多大?
(2)如果電動機正常工作時.將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是75%,且該車沿水平路面勻速直線行駛時所獲得的牽引力是150N,則該車勻速行駛時的速度是多大?
(3)如果該車本身的質(zhì)量是90Kg,沿水平路面行駛時受到的阻力為車子重力的110,那么,該車沿水平路面勻速行駛時能裝載多少貨物?(g=10N/Kg)

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