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16.(1)如图1所示,是一个Z形杠杆,请在图中画出力F对支点O的力臂L.

(2)如图2所示的水桶,是在一个最小外力作用下所处的状态.做出此时的受力示意图.

分析 (1)根据力与力臂的关系进行分析,即过支点作力的作用线的垂线段.
(2)对物体进行受力分析,有规律可循:先重力、后弹力、然后看摩擦、最后再判其他力;
回到此题,首先水桶受重力和支持力的作用.
而题干告诉了“在一个最小外力作用下所处的状态”,那么肯定有一个“最小力”,这就要从杠杆的平衡条件入手分析;
以水桶右下端为支点,若用最小力保持水桶的状态,力臂需最大,即水桶左上端与右下端的连线;由此可做出这个力.
最后再找是否有摩擦力,若以水桶左上端为支点,由于此时杠杆平衡,在重力乘以其力臂不为0的情况下,必须有一个向右的力来使得杠杆保持平衡,因此水桶会有向右运动的趋势,所以水桶会受到摩擦力的作用,且方向水平向左.

解答 解:(1)过支点O作力F的作用线的垂线段即可,图示如下:

(2)由图易知:水桶受到重力和支持力的作用.
要达到如图的状态,若施加的力最小,那么此时力的力臂最长,即以水桶右下端为支点,以水桶左上端和右下端的连线为最长力臂;那么过水桶左上端,作垂直于此连线的力即为所施加的最小力.
另外,若以水桶左上端为动力作用点,那么在重力的作用下,水桶与水平面接触的一端有向右滑动的趋势,故也会受到水平向左的静摩擦力.
综上所述,共受到四个力的作用:最小力F、支持力N、重力G、摩擦力f.如图所示:

点评 (1)知道力与力臂的关系,会根据力与力臂的正确画法画出正确的力臂或作用力.
(2)本题考查了力的图示的画法.力的图示要把力的作用点和方向表示出来.由于此题涉及的力较多,还需根据杠杆的平衡条件来判断最小力,根据水桶所处状态来判断是否存在摩擦力,所以提升了试题的难度.

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(3)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸热多少.
(4)观察分析表格和图象,我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是c大于c煤油.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
加热时间t/min012345
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