满分5 > 初中物理试题 >

有一边长为a,密度为ρ的立方体大理石,工人用一根粗细均匀的单位长度重为P牛的铁棒...

有一边长为a,密度为ρ的立方体大理石,工人用一根粗细均匀的单位长度重为P牛的铁棒将石块撬起一个很小的角度.如图所示,如果插入的长度为石块边长的四分之一,并保持该长度不变,则当选用的铁棒多长时,向上施加的力最小?此最小的力多大?

manfen5.com 满分网
由题可知,铁棒的重力提供一部分阻力,作用点在铁棒的重心上,阻力臂为L2;因重物箱的密度均匀且铁棒插入的长度为箱宽的四分之一,则一半物重提供阻力,阻力臂为a;力F提供动力,动力臂为L.在动力和阻力的作用下,杠杆平衡.由杠杆的平衡条件求出关于F的表达式,则由数学知识要求得F的最小值及取最小值时L的长度. 【解析】 由题意可知,物体的重力为G=mg=ρa3g; 设铁棒长为L,动力为F.由题可知铁棒的重力提供的阻力,作用点在铁棒的重心上,阻力臂为L;因重物箱的密度均匀且铁棒插入的长度为箱宽的四分之一,则重物的一半重力提供阻力,阻力臂为a;力F提供动力,动力臂为L.由杠杆的平衡条件得:F1L1=F2L2 即:a•ρa3g+LP•L=FL 解得人对杠杆的力: F==+ 由数学知识a2+b2≥2ab,当a=b时取最小值,可得 当==时,即L=时F有最小值. F的最小值为:F=. 答:当选用的铁棒长度为L=时,施加的力最小;这个最小的力是F=.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
小明家买来一台空调,规格型号及技术参数如下:
型号KFR-32GW/K(3258)B
功能冷暖(辅助电加热)
制冷量(W)3200
制热量(W)3800(4300)
额定电压~220V
额定频率50Hz
制冷/制热额定电流(A)5.5/5.5(7.8)
将该空调安装在一间面积为15.0m2,高为2.60m的房间内.已知小明身高1.60m.
(1)空调制热、制冷原理分别为:______
(2)小明阅读型号及技术参数后发现,同一台空调装在同一房间内,为什么厂家设计的制热量大于制冷量?请你帮助分析回答厂家这样设计的原因.
(3)夏天将室内温度从38℃降至18℃,小明再将空调调到“静风”位置,要使他全身上下周围气温降低到18℃,至少需要多长时间?(保留3位有效数字以下相同)
(4)冬天将室内温度从5℃调升至25℃,小明再将空调调到“静风”位置且处于最大制热状态,要使他全身上下周围气温上升到25℃,至少需要多长时间?
(5)该空调制热时电加热器的电阻多大?
(6)该空调分别制热、制冷一个昼夜,消耗的电能相差多少度?
查看答案
为国民经济的可持续发展,“十一五”计划大力发展绿色能源.我省是一个农业大省,沼气的开发和利用有着广阔的发展情景.下面是有关固定拱盖圆筒形水压式沼气池的部面、平面图及技术参数:
水压间直径一览表.在1标准大气压下:(dat-天)
产气率m3•dat
分项               
0.150.200.250.30
水压间容积/米30.510.680.851.02
水压间直径/米0.871.011.131.24
盖板1直径/社0.931.071.191.30
(1)当水压内液面比沼气池内液面高出500mm时,池内沼气的压强多大?(ρ沼液≈ρ
(2)不考虑气温、季节、气压的变化,根据下图设计的8m3圆筒形水压式沼气池一年可产多少立方米沼气?(一年按365天计算)
(3)如果这些沼气完全燃烧并替代电能,一年可为国家节约多少度电?为农户节约多少电费?已知电费:0.5元/kw•h.(q沼气=2.15×107J/m3
manfen5.com 满分网
查看答案
半导体二极管具有单向导电性,其电路图符号为manfen5.com 满分网,当电流从如图左向右流过二极管时,电路导通.当电流从如图右向左流过二极管时,电路截止不通.
二极管在家用电器中广泛应用,冬天小明家买来一只电热取暖器.说明书中标有该取暖器电炉“220V,200W”字样.小明将取暖器接入照明电路中,再将开关调至“1”位置,电炉丝不亮,将开关调至“2”位置时,电炉丝暗红,将开关调至“3”位置时,电炉丝工作正常(如图).他拆开调节开关,发现内部接有一个二极管.
(1)画出该取暖器符合上述现象的电路图.
(2)当开关调至“2”位置时,该电炉的实际电功率是多少?要求推导计算.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)如图所示,一人两眼的正前方有一平面镜MN,镜的两边贴有遮光纸,此人正好通过中间未被遮住部分看到自己的全部脸宽,找出面镜未被遮住部分,并用manfen5.com 满分网作好标记,写出作图步骤.(假设A、B表示人脸部的宽度,E1、E2表示人两眼的位置)
(2)当你站在“哈哈镜”前,发现自己变长了的“头”,变短了的“腿”时,你的头和腿分别是由什么镜所成的像?

manfen5.com 满分网 查看答案
挑担子时为什么把系在扁担和筐子间的绳子放长些更好?
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.