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如图所示,轻质杠杆 AD放在钢制水平凹槽 BC中,杠杆 AD能以 B点或 C点为...

如图所示,轻质杠杆 AD放在钢制水平凹槽 BC中,杠杆 AD能以 B点或 C点为支点在水平面内转动。AB=2BC=2CD=0.4m  D端挂有一重物,现在A点施加一个竖直向下力 F 使得杠杆保持水平平衡。求:

①重物为 10 牛,能保持杠杆水平平衡的最大力 F

②若重物为 6 牛,能保持杠杆水平平衡的最小值 F

③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量, 求重物的重力 G

 

①10N;②2N;③18N 【解析】 ①当AD杆水平平衡时,则以B为支点时,动力臂为AB,阻力臂为 则根据杠杆平衡条件可知 所以 若以C为支点时,动力臂为 阻力臂CD=0.2m;则根据杠杆平衡条件得 所以 所以,以B为支点时杠杆A端的拉力的最大为10N。 ②由①可知,以C为支点时,拉力F最小,根据杠杆平衡条件得 所以 能保持杠杆水平平衡的最小值是2N。 ③由①可得,以B为支点时,拉力F等于G,以C为支点时,拉力F最小,等于,拉力最大变化量,即 解之得G=18N。 答:①重物为 10 牛,能保持杠杆水平平衡的最大力 F 是10N。 ②若重物为 6 牛,能保持杠杆水平平衡的最小值 F是2N。 ③重物的重力 G是18N。  
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1)分析比较图(a)或(b)中的现象及相关条件可知:_____

2)分析比较图(c)和(d)中的现象及相关条件可知:_____

 

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