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有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,...

manfen5.com 满分网有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于ABC之间.当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F′就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”.如果斜面A、B的倾角分别为α、β,不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力,求这一装置的力放大倍数(即F′与F之比)
对A、B分别进行受力分析,对A分析,在水平方向上推力F等于D对A压力在水平方向上的分力,再对D分析,运用共点力平衡进行求解,得出F′与F的关系. 【解析】 如图所示,分别分析斜面A、钢珠的受力,由A在水平方向合力为0、钢珠受到的三个力合力为0,分别列方程式: 对A在水平方向有:F=NAsinα 则: 对D有: F′=NAsinα+NBcosβ NAcosα=NBsinβ 解得:F'=(1+cotαcotβ)F. 即放大倍数为:k=1+cotαcotβ 答:这一装置的力放大倍数为1+cotαcotβ.
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考点分析:
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某同学对此题的解法为:小汽车追上载重卡车时,有manfen5.com 满分网,由此可求得小汽车追上载重卡车所需的时间t.
问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果(只需列出方程即可).
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佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截面积为400cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.
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(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:______
(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为______cm.
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(3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是______
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的______成正比、与悬索的横截面积的______成正比.
样品长度/m截面积/cm2伸长量/cm
拉力/N
200400600800
A10.500.020.040.060.08
B20.500.080.160.240.32
C11.000.010.020.030.04
D30.500.180.360.540.72
E10.250.040.080.120.32

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(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=______;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)______
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是______manfen5.com 满分网
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是______
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
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某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
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请你分析纸带数据,回答下列问题:
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(2)该电动小车运动过程中所受的阻力大小为    N;
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B.小物体经过与O点距离最近处时受到的摩擦力最大
C.从M到N的过程中,摩擦力先增大后减小
D.小物体从M出发回到M的过程中,摩擦力做的功为零
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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