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如图为杠杆与滑轮的组合应用,滑轮下所挂重物的重力G=500牛顿,绳是光滑的轻质细绳,滑轮重20牛顿,要使杠杆平衡,在杠杆的中点处所加之力F是多少牛?

【答案】分析:图中机械是由动滑轮和杠杆组成的复合机械,需要同时考虑两个机械各自起到的作用.动滑轮可以省一半的力,提升动滑轮的力相当于杠杆的阻力,再根据杠杆平衡条件,就可以求出杠杆的动力F大小.
解答:解:根据动滑轮的特点,提升动滑轮的力F'=(G+G)=(500N+20N)=260N,该力也就是杠杆的阻力.
设杠杆的长度为L,根据杠杆平衡条件可得:F′×L=F×
所以F==2F′=2×260N=520N.
答:要使杠杆平衡,在杠杆的中点处所加之力F是520N.
点评:对于复合机械,一定要分清主次,如该图中,必须先计算出动滑轮绳子末端的作用力,而这个作用力是杠杆的阻力,再根据杠杆平衡条件才能算出动力大小.
练习册系列答案
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如图:AB为一根均匀轻质杆,杆的中点O点悬挂在天花板上,在杆的A端悬挂有一端开口、粗细均匀、重2N的薄壁玻璃管,管长L=40cm,管底面积S=20cm2,管中装满水后倒扣在装有水深h=10cm的水槽中,玻璃管管口刚好被水面淹没,在杠杆的B端通过滑轮组用轻质细绳相连,动滑轮下端挂有一个钩码,在滑动组的另一端细绳上挂有一体积为103cm3的实心均匀圆球,当圆球体积的一半浸没在水中时,杠杆恰好在水平位置平衡.已知大气压强P0=105Pa,动滑轮重1N,细绳的重量和细绳与滑轮间的摩擦忽略不计,g=10N/kg. 求:
(1)钩码重多少牛顿?
(2)圆球的密度是多少kg/m3
(3)假如大气压强逐渐减小到零的过程中,杠杆还能平衡吗?若不平衡,怎样倾斜,请分析说明.

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(2011?丰台区二模)如图所示是学校物理兴趣小组的同学设计的测量空气密度的装置示意图.其中C是氢气球,DE是以O点为转轴的水平杠杆.滑轮B挂在氢气球下,细绳绕过滑轮B,分别竖直提升配重A与杠杆D端,弹簧测力计再杠杆E端竖直向上拉动杠杆.配重A的质量是3kg,OD:OE=1:2,滑轮重G=2N氢气球球皮重为10N.第一组同学制作的氢气球体积V1=2m3,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数F1=3N.杠杆和细绳所受的重力和摩擦力忽略不计,氢气的密度ρ=0.09kg/m3,g=10N/kg.
求:(1)空气的密度.
(2)第二组同学制作的氢气球体积为V2=3m3,当杠杆水平平衡时,为了使量程为0-5N的测力计不超量程,需将支点位置调整到O′,O′D:O′E至少应为多少.
(3)若第一组装置中配重A对地面压强为p1,第二组装置中配重A对地面的压强为p2,p1:p2应为多少.

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科目:初中物理 来源:2013-2014学年江苏省兴化市心校九年级上学期期末学业质量调研物理试卷(解析版) 题型:实验题

(6分)关于机械的研究

(1)图甲是探究杠杆平衡条件的实验装置.调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点,使杠杆水平平衡,测力计的示数是    N;如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将    (变大/不变/变小).

(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图乙所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是_________的(选填“正确”或“错误”)。如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动,则杠杆_________ (选填“仍平衡”、“左端向下倾斜”或“右端向下倾斜”)

(3)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想。为了验证猜想是否正确,该小组同学们按如图丙所示的A、B、C、D  四种情形组装滑轮组。

为了验证猜想“两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关”,应选择装配图中的_________两组滑轮组做对比实验;按装配图A、B或图C、D两个滑轮组做对比实验,可以验证什么猜想?______________________.

 

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

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(1)钩码重多少牛顿?
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求:(1)空气的密度.
(2)第二组同学制作的氢气球体积为V2=3m3,当杠杆水平平衡时,为了使量程为0-5N的测力计不超量程,需将支点位置调整到O′,O′D:O′E至少应为多少.
(3)若第一组装置中配重A对地面压强为p1,第二组装置中配重A对地面的压强为p2,p1:p2应为多少.

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