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如图是踩踏式翻盖垃圾桶的图片。若桶盖质量为500 g,质量分布均匀,方形桶盖重力...

如图是踩踏式翻盖垃圾桶的图片。若桶盖质量为500 g,质量分布均匀,方形桶盖重力作用点在重心,重心在方盖的几何中心。脚踏板AO110 cmO1B18 cm,连接杆O2C5 cm,桶盖O2E60 cm 求:(g10 N/kg

(1)该垃圾桶在使用时,相当于________(选填“省力”或“费力”)杠杆;

(2)若要把桶盖顶起,脚掌对踏板的压力至少应该是多大____

(3)将桶盖翻开30°时,桶盖克服重力做了多少功_____

 

费力 54 N 0.75 J 【解析】 (1)[1]该垃圾桶在使用时,动力臂小于阻力臂,相当于费力杠杆。 (2)[2]根据题图可知:杠杆AO1B,支点为O1;杠杆O2CE,支点为O2,设脚对A点的作用力为F,顶杆对B点的作用力为F1,顶杆对桶盖上C点的作用力为F2,根据杠杆平衡条件有 F×AO1=F1×O1B① G×DO2=F2×CO2② 由于F1=F2,G=mg,由①除以②得 = 又 O2D=O2E=30 cm 则 F=×mg=×0.5 kg×10 N/kg=54 N (3)[3]桶盖重心在竖直方向上移动的距离 h=O2Dsin30°=30 cm×=15 cm 桶盖克服重力做的功 W=Gh=mgh=0.5 kg×10 N/kg×0.15 m=0.75 J  
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考点分析:
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探究杠杆的平衡条件。

1)如图甲所示,杠杆两端的螺母的作用是______

2)小亮用图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知杠杆的平衡条件是:________.

实验次数

动力/N

动力臂/m

阻力/N

阻力臂/m

1

0.5

0.2

1.0

0.1

2

1.0

0.15

1.5

0.1

3

3.0

0.1

2.0

0.15

 

 

 

3)小亮又用图乙所示装置进行实验,请在图中画出拉力F的力臂;

_________

弹簧测力计的读数应是______N。(一个钩码重0.5N

4)如图丙所示,小慧实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1L2,则2L1____3L2(选填“>”“<”“=”)。

5)探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出L1L2(如图丁所示),则游码的质量为_____g

 

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如图是一个月亮形开瓶器,开瓶时开瓶器可以看成一个杠杆,请在图中画出:(a)支点O(b)A点施加的最小动力F1(c)开瓶器受到的阻力F2

________

 

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如图所示,一个绕O点的转动的杠杆,已知动力F1的方向和阻力F2的力臂L2,请画出动力F1的力臂L1以及阻力F2

_______

 

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如图甲所示,钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合,图乙是其中的一个杠杆.用钢丝钳剪铁丝时,将铁丝放在A处还是B处更省力呢?请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂.

 

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如图所示,用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400N的物体A0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中(  )

A.绳子自由端移动的距离为3m B.滑轮组对物体A的水平拉力为90N

C.拉力F的功率为3W D.拉力F所做的有用功为72J

 

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