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某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,其中的一部分结构如图所示.OA是...

某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,其中的一部分结构如图所示.OA是一个均匀钢管,每米长所受重力为30N;O是转动轴;重物的质量m为150㎏,挂在B处,OB=1m;拉力F作用在A点,竖直向上.为维持平衡,钢管OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少?(g取10N/kg)

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解答本题需要根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2去分析计算. 本题中动力为F,动力臂为OA,而阻力有两个(一个是重物G,另一个是钢管本身的重力),所以阻力臂也有两个(重物G的力臂是OB,钢管重力的力臂是OA),明确了动力、动力臂、阻力和阻力臂之后,我们就可以根据杠杆平衡条件列出一个方程,然后根据数学方面的知识求解方程. 【解析】 由题意可知,杠杆的动力为F,动力臂为OA,阻力分别是重物G物和钢管的重力G钢管,阻力臂分别是OB和OA, 重物的重力G物=m物g=150kg×10N/kg=1500N, 钢管的重力G钢管=30N×OA, 由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F•OA=G物•OB+G钢管•OA, 则F•OA=1500N×1m+30N•OA•OA, 得:F•OA=1500+15•(OA)2, 移项得:15•(OA)2-F•OA+1500=0, 由于钢管的长度OA是确定的只有一个,所以该方程只能取一个解, 因此应该让根的判别式b2-4ac等于0,因为当b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根,即有一个解, 则F2-4×15×1500=0, 则F2-90000=0, 得F=300N, 将F=300N代入方程15•(OA)2-F•OA+1500=0, 解得OA=10m. 答:为维持平衡,钢管OA为10m长时所用的拉力最小,这个最小拉力是300N.
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考点分析:
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(1)“有益”摩擦:    ,增大摩擦的方法:   
(2)“有害”摩擦:    ,减小摩擦的方法:    查看答案
manfen5.com 满分网小丽同学在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,作了以下猜想:
(1)可能与接触面的粗糙程度有关;
(2)可能与接触面间的压力大小有关;
(3)可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关.
为了检验上述有关猜想是否正确,她设计了以下实验方案:
步骤1:用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读出测力计的读数(如图甲);
步骤2:把砝码放在木块上(如图乙),匀速拉动木块和砝码,读出测力计读数;
步骤3:把木块平放在棉布上,匀速拉动木块和砝码(如图丙),读出测力计读数.
实验
次数
接触面材料
性质
压力
/N
摩擦力
/N
1木块与木板84.0
2木块与木板125.4
3木块与毛巾128.5
(1)实验中,弹簧测力计显示的读数是拉力F的大小,间接测得摩擦力f大小的关键是要保证木块做______运动.
(2)比较1、2次实验可以得到:______比较2、3次实验可以得到:______
(3)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上在增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤.
答:(步骤4):______
(4)上述探究过程中用到的方法叫做“控制变量法”.在学习物理过程中,经常会用到这种方法:请再举出一例______
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如图所示是王华同学用一支最大能测量5N的弹簧测力计来探究物体所受重力跟质量的关系,实验时得到的数据如下表.
砝码质量(g)100200300400500600
弹簧测力计的示数(N)1.02.03.04.05.0已无刻度
(1)王华同学实验中错误的地方是______
(2)去掉错误部分,由表中数据可知,重力与质量的关系是______

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小芳利用电阻值分别为R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝,两个开关(S1、S2)和若干电线,设计一台有低、中、高三档不同的电功率的电取暖器,简化后的电路图如图所示.求:
(1)电取暖器工作于低档时,S1、S2的断开或闭合情况是怎样的?此时电路的电功率多大?
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(2)小明同学做电学实验,通过改变滑动变阻器R3电阻的大小,依次记录的电压表和电流表的读数如下表所示
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(3)小明在做伏安法测小灯泡电阻实验时发现老师所给的仪器里没有给电流表,而是给了一个阻值已知的定值电阻,你能帮小明测出灯泡电阻吗?说出你的做法并写出灯泡电阻的数学表达式.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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