5分钟训练 (预习类训练，可用于课前)

1.如果一个物体_____________，我们就说这个物体具有能量。动能的大小由物体的_________和_____________决定；重力势能的大小由物体的_____________和_____________决定；弹性势能的大小由物体的_____________的大小决定。

答案：能够做功 质量 速度 质量 高度 弹性形变

15.如果已知弹簧秤对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比为7∶3，弹簧秤的读数是4.2 N，杠杆重力忽略不计，那么钩码多重？

思路解析：已知：=　F₁=4.2 N

求：G=？

解：根据杠杆平衡条件：=，所以=　 F₂=9.8 N　即G=F₂=10 cm。

答案：9.8 N

14.思路解析：根据题意可得下表：

由杠杆平衡条件得：

工作时：10³ kg·g·2 m+2×10³ kg·g·12 m=Mg·5 m，解得M= 5.2 t。

不工作时：10³ kg·g·6 m=Mg·1 m，解得M=6 t。

则为保证起重机在工作或非工作状态中都不会翻倒，加在起重机右侧的配重压铁的质量应介于5.2 t和6 t之间。

答案：介于5.2 t和6 t之间。

14.如图13-4-11所示，起重机质量为1 t，G是它的重心，它可以吊起的最大质量为2 t，图中ED为10 m，AC为1 m，AB为4 m，BE为2 m，为保证起重机在工作或非工作状态中都不会翻倒，则加在起重机右侧的配重压铁的质量应为多少？(g取9.8 N/kg)

图13-4-11

13.小明在学校的分组试验中很快完成了探究杠杆平衡规律的实验,这时他忽然想到,如果杠杆两边挂的不止一个东西呢,会有什么新的规律,公式会怎么修改呢,请你提出猜想,设计验证猜想的实验，包括猜想、实验器材、实验步骤、表格等。

答案：猜想：杠杆两边仍然符合平衡规律,只不过一边的力和力臂乘积加起来等于另一边的力和力臂乘积。

实验器材：杠杆一个，铁架台一个，钩码一盒。

实验步骤：

(1) 在左边适当的不同位置挂两组钩码A、B，在右边挂一组钩码C找平衡，直到平衡。

(2) 在左边不同的位置重复步骤1，保持左右边两个或两组在不同的位置，而另一侧是一组在某一位置。

最后比较AB两组力和力臂乘积相加的和是否和C组的力和力臂的乘积相等，从而验证猜想F_左1l_左1+F_左2l_左2+…=F_右1l_右1+F_右2l_右2+…是否正确。设计的表格如下表所示：

12.一把杆秤不计自重，用来称质量是2 kg的物体，提纽到秤钩距离是4 cm，秤砣质量是250 g，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60 cm，则这把秤最大能称量多少千克的物体？

思路解析：杆秤也是一个杠杆。若将秤砣重力看作动力，秤砣离提纽距离是动力臂；则被称物重力就是阻力，物体离提纽距离是阻力臂；提纽处即杠杆支点。

由F₁l₁=F₂l₂，得

l₁=l₂=×4 cm=32 cm

所以l₁′=60 cm-4 cm=56 cm

由F₁′l₁′=F₂′l₂′，得

F₂′=F₁′=×0.25 kg×9.8 N/kg=34.3 N

所以m₂==3.5 kg。

答案：称2 kg物体时秤砣离提纽56 cm；秤的最大称量是3.5 kg。

11.如图13-4-10甲、乙所示，拉力F都是10 N, 则摩擦力较大的是哪个图?

甲　　　　　　　　　　　 　　　　乙

图13-4-10

思路解析：题图当动滑轮横着使用时，可以将此图转过90度观看。摩擦力代替了我们熟悉的重力的对滑轮的作用,也就是我们使用滑轮在此要克服的是摩擦阻力，不是重力。相应的公式要改作F=f_物/n。但距离的关系仍然是s=nh。图甲中的滑轮是定滑轮，F=f_物，f_物=10 N。图乙中的是动滑轮，物与地的摩擦由两段绳子分担，F=f_物，所以f_物=2F=20 N。

答案：摩擦力较大的是图乙。

10.如图13-4-9所示，判断杠杆在匀速转动时，始终与杠杆垂直的力F的变化？

图13-4-9

思路解析：力和力臂成反比，只要画出在几种情况下力臂的情况，力的大小变化就能判断了。把重物由于重力给杠杆施加的力作为阻力。注意：杠杆转动时，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂等于这个杠杆的长度始终保持不变。转动到达水平位置的过程中重物对杠杆的阻力不变，阻力臂变大，因此阻力和阻力臂乘积变大，由于动力臂不变，杠杆要维持平衡，所以动力F要变大。在由水平位置继续向上转动时，重物对杠杆的阻力仍然不变，但阻力臂逐渐变小，由于动力臂保持不变，动力F应逐渐变小，保持动力×动力臂=阻力×阻力臂。

答案：力F先变大后变小

9.如图13-4-8所示是一弯曲的杠杆，O是支点，OB=CA=4 cm，OC=3 cm。在B点挂一重物G=10 N，在A点加一力，要使杠杆平衡，力F最小值为多大？

图13-4-8

思路解析：欲使力F最小，应使力F的力臂最大。可连接OA，作力F垂直OA即可。杠杆平衡时，满足条件G·OB=F·OA

式中OA==cm=5 cm

即10×4=F×5

所以F=8 N。

答案：8 N

8.如图13-4-7中，动力臂80 cm，阻力臂2 m，当人作用力是200 N时，鱼网及鱼总重多少？(不计竹竿的质量)。

思路解析：题中已知动力、动力臂、阻力臂，可直接应用杠杆平衡公式求出阻力。

由F₁l₁=F₂l₂，得

F₂===80 N。

答案：鱼网及鱼总重80 N。