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如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,...

如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N,当人在B端施加竖直向下的拉力F时,杠杆AB在水平位置平衡,已知人所受到的重力为700N,不计杆重和绳重,请完成下列问题:

(1)画出人所受到的各个力的示意图

(2)求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小;

(3)若些人在B端施加竖直向下的拉力F时,双脚与地面的接触面积为0.04m3,请计算出此人对地面的压强。

 

(1) (2)300N;(3)1×104Pa 【解析】 (1)人受竖直向下的重力,竖直向上的拉力和地面对其向上的支持力,作用点在人的重心,如图所示: (2)杠杆水平平衡,由杠杆的平衡条件得到 FA×AO=F×BO F ==300N (3)人在B端施加竖直向下300N拉力时,由力的作用相互性可知人受到绳子的拉力为 F拉=300N 人受到的地面的支持力 F支=G-F拉=700N-300N=400N 因此,人对地面的压力为 F压=400N 所以,人对地面的压强为 p==1×104Pa 答:(1)见上图; (2)人在B端施加的竖直向下的拉力F大小为300N; (3)此人对地面的压强为1×104Pa。  
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考点分析:
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小明探究杠杆的平衡条件:

(1)实验前需要调节杠杆在水平位置平衡,目的是____________

(2)如图甲所示,杠杆刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将AB两点所挂的钩码同时向远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的________(选填)端将下沉;

(3)如图乙所示,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上拉,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数如图乙所示,已知每个钩码重0.25 N,则在A点应挂________个钩码;

(4)小明用如图丙所示的实验装置继续测量杠杆的机械效率。实验时,将2个钩码挂在杠杆D处(在杆长的位置),用竖直向上的力F匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计示数为0.2 N,在匀速提升钩码时杠杆的机械效率为__________(百分数保留一位小数)。若将钩码移动到E点,在匀速提升时杠杆的机械效率将________(选填增大减小不变)。

 

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如图所示是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F的示意图。

______

 

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在图中画出力F的力臂。

 

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如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB40cmBC50cm.室外机的质量为30kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处钉受到的水平拉力F_____N(支架重力不计).为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量_____(选填靠近远离)墙壁.

 

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图为吊车吊起货物示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。则:

(1)吊臂是一个________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”);

(2)伸缩撑杆匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小________(选填“不变”、“变小”或“变大”);

(3)吊车工作时,还要支起四个支柱,它们的作用是________

 

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