Question

如图甲（杠杆自身质量和摩擦忽略不计，固定装置未画出），O为支点，OA=OD=3OB=0.6m，CD=0.2m．在做背景的白纸上作有以O为圈心半径为0.2m的圆．在A点挂5牛顿的重物G，要使杠杆水平平衡，则作用在B点竖直向下的力F_B应为    N，撤去F_B后，按图示方向分别施加F_C、F_D两个力，且毎次都使杠杆在水平位置平衡，则F_C、F_D大小关系为     ．

（2）如图乙，在注射器A、B处分别扎一个等大的小孔，插入两根相同规格的硬质塑料管（连接处密封），并 在管上分别系一个未充气的同规格气球（连接处不漏气）．先慢慢往外拉活塞，使注射器中充满空气，接着快速向内推动活塞，在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是   （填序号）．

①A孔处气球大

②B孔处气球大

③两个气球一样大

Answer

（1）15；（2）FC=FD；（2）②

【解析】

试题分析：（1）根据杠杆平衡条件可得：G×OA=FB×OB，OA=3OB=0.6m，则OB=0.2m，所以，作用在B点竖直向下的力；由图可知，FC、FD两个力的力臂均与FB的力臂相等，都是圆的半径，阻力和阻力臂不变，撤去FB后，按图示方向分别施加FC、FD两个力，且毎次都使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，FC、FD大小关系为FC=FD；（2）由图可知B的下端注射器的横截面积大，A的下端注射器的横截面积小，快速向内推动活塞，B的下端空气流速小，压强大，A的下端空气流速大，压强小，所以，在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是B孔处气球大．

【考点定位】杠杆的平衡条件；大气压强