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如图所示,硬质均匀木条AO长为80cm,左端与竖直墙壁连接,可以绕O点自由转动,木条的A点以细绳悬于B点,木条水平,AB与木条垂直.现有一个质量为0.4kg的小物块在木条上从 O点以0.1m/s的滑动速度无摩擦地向右匀速滑动,经5s到达C点时,细绳恰好断裂,求细绳AB 所能承受的最大拉力为多少?(木条的质量与物块的体积大小均不计)
分析:当细绳恰好断裂,即该时刻恰好处于平衡状态,所以分析出此时各个力臂的情况,即利用杠杆的平衡条件即可计算.
解答:解:当小物块在木条上从 O点以0.1m/s的滑动速度无摩擦地向右匀速滑动,经5s到达C点时,此时C点距离O的距离是:S=Vt=0.1m/s×5s=0.5m=50cm;
此时小物块的重力是:G=mg=0.4kg×9.8N/kg=3.92N,
故此时该装置相当于一个杠杆,C点小物块的压力是F1=39.2N,该压力的力臂是L1=50cm,细线的拉力是F2,其所对应的力臂是:L2=80cm;
据杠杆的平衡条件可知:F1L1=F2L2;39.2N×50cm=F2×80cm,故F2=
39.2N×50cm
80cm
=24.5N.
答:细绳AB所能承受的最大拉力为24.5N;
点评:知道杠杆的平衡条件,并能应用其解决实际问题是解决该题的关键.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

如图所示,一均匀木条可绕转轴O自由转动,现有材料相同,长度相同,横截面积之比Sa:Sb:Sc=1:4:2的三支蜡烛a、b、c,垂直立于木条上,木条恰好处于平衡.三支蜡烛离转轴的距离分别为L1、L2和L3,若L1=4L2,则L3=
4
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L2.若同时点燃蜡烛,蜡烛在燃烧过程中,要使杠杆保持平衡,则L1:L2:L3=
2:1:3
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(设蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同).

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科目:初中物理 来源: 题型:

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A、若△<L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′>pBB、若△<L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′<pBC、若△>L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′=pBD、若△>L时,A、B剩余部分对水平桌面的压强关系为pA′>pB

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,一均匀木条可绕转轴O自由转动,现有材料相同,长度相同,横截面积之比Sa:Sb:Sc=1:4:2的三支蜡烛a、b、c,垂直立于木条上,木条恰好处于平衡.三支蜡烛离转轴的距离分别为L1、L2和L3,若L1=4L2,则L3=________L2.若同时点燃蜡烛,蜡烛在燃烧过程中,要使杠杆保持平衡,则L1:L2:L3=________(设蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同).

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如图所示,一均匀木条可绕转轴O自由转动,现有材料相同,长度相同,横截面积之比Sa:Sb:Sc=1:4:2的三支蜡烛a、b、c,垂直立于木条上,木条恰好处于平衡.三支蜡烛离转轴的距离分别为L1、L2和L3,若L1=4L2,则L3=    L2.若同时点燃蜡烛,蜡烛在燃烧过程中,要使杠杆保持平衡,则L1:L2:L3=    (设蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同).

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