5.古希腊科学家在沐浴时破解了王冠真伪之谜,揭示了浮力与排开液体重力的关系,这就是著名的原理。他的名言“给我一个支点,我可以撬动地球。”中描述的简单机械名称是。
答案
解:
阿基米德
杠杆
阿基米德
杠杆
6. 如图所示为等刻度轻质杠杆,A处挂4 N的物体,若使杠杆在水平位置平衡,则应在B处施加竖直向(选填“上”或“下”),大小为N。
答案
上;$\boldsymbol{2}$
解析
解:
A处悬挂的重物会使杠杆左端产生向下转动的效果,为使杠杆在水平位置平衡,需在B处施加竖直向上的力。
设杠杆每一格的长度为$ L $,根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $:
已知$ G_A=4\,\mathrm{N} $,$ L_{OA}=2L $,$ L_{OB}=4L $,代入公式得:
$ 4\,\mathrm{N} × 2L = F_B × 4L $
解得$ F_B=2\,\mathrm{N} $
A处悬挂的重物会使杠杆左端产生向下转动的效果,为使杠杆在水平位置平衡,需在B处施加竖直向上的力。
设杠杆每一格的长度为$ L $,根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $:
已知$ G_A=4\,\mathrm{N} $,$ L_{OA}=2L $,$ L_{OB}=4L $,代入公式得:
$ 4\,\mathrm{N} × 2L = F_B × 4L $
解得$ F_B=2\,\mathrm{N} $
7.如图所示,将重为G的均匀木棒竖直悬挂于O点,在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F,让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置,则阻力臂将,动力F将。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

答案
变大;变大。
解析
解:
木棒的阻力为自身重力G,方向始终竖直向下。木棒从竖直位置转动到虚线位置的过程中,支点O到重力作用线的垂直距离(即阻力臂)逐渐变大。
动力F始终垂直于木棒,因此动力臂始终等于木棒的总长度,大小保持不变。
根据杠杆平衡条件 $ F · L_{\mathrm{动}} = G · L_{\mathrm{阻}} $,代入已知条件:阻力G不变、动力臂$ L_{\mathrm{动}} $不变、阻力臂$ L_{\mathrm{阻}} $变大,可得动力F变大。
木棒的阻力为自身重力G,方向始终竖直向下。木棒从竖直位置转动到虚线位置的过程中,支点O到重力作用线的垂直距离(即阻力臂)逐渐变大。
动力F始终垂直于木棒,因此动力臂始终等于木棒的总长度,大小保持不变。
根据杠杆平衡条件 $ F · L_{\mathrm{动}} = G · L_{\mathrm{阻}} $,代入已知条件:阻力G不变、动力臂$ L_{\mathrm{动}} $不变、阻力臂$ L_{\mathrm{阻}} $变大,可得动力F变大。
8.如图所示,利用杠杆投掷石球,作用在 A 点的力沿(选填“a”“b”或“c”)方向时最小。如果最小力为 400 N,OA:AB=1:5,则此石球的重力为 N。(不计杠杆自重及摩擦)

答案
b;100
解析
解:
根据杠杆省力原理,在A点施加力时,力臂最大时所用动力最小,当力的方向与OA垂直时力臂等于OA,为最大力臂,因此作用在A点的力沿b方向时最小。
已知$OA:AB=1:5$,设$OA=L$,则$AB=5L$,阻力臂$OB=AB-OA=5L-L=4L$。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可得:
$F × OA = G × OB$
代入数据:
$400\mathrm{N} × L = G × 4L$
解得$G=100\mathrm{N}$。
根据杠杆省力原理,在A点施加力时,力臂最大时所用动力最小,当力的方向与OA垂直时力臂等于OA,为最大力臂,因此作用在A点的力沿b方向时最小。
已知$OA:AB=1:5$,设$OA=L$,则$AB=5L$,阻力臂$OB=AB-OA=5L-L=4L$。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可得:
$F × OA = G × OB$
代入数据:
$400\mathrm{N} × L = G × 4L$
解得$G=100\mathrm{N}$。
9.如图是古代劳动人民用吊杆汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力$F_1$及其力臂$l_1$。

答案
解:
1. 绘制拉力$F_1$:从A点出发,沿竖直向下(沿悬挂水桶的细绳方向)画出带箭头的线段,在箭头旁标注符号$F_1$,即为A点受到的拉力。
2. 绘制力臂$l_1$:确定杠杆支点为O点,从O点向拉力$F_1$的作用线作垂线段,用大括号标出该支点到垂足的垂线段,标注符号$l_1$,即为$F_1$的力臂。
1. 绘制拉力$F_1$:从A点出发,沿竖直向下(沿悬挂水桶的细绳方向)画出带箭头的线段,在箭头旁标注符号$F_1$,即为A点受到的拉力。
2. 绘制力臂$l_1$:确定杠杆支点为O点,从O点向拉力$F_1$的作用线作垂线段,用大括号标出该支点到垂足的垂线段,标注符号$l_1$,即为$F_1$的力臂。
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