【題目】如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA長1m,能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,A端用細(xì)線懸于B點(diǎn)。現(xiàn)有質(zhì)量為1kg的物體通過滑環(huán)掛在C點(diǎn),OC段的長度為10cm。由于桿OA與水平方向成30°角傾斜,滑環(huán)剛好能由C向A端以2cm/s的勻速滑動。已知細(xì)繩能承受的最大拉力為5N,求:(g取10N/kg)

(1)物體所受的重力。

(2)滑環(huán)從點(diǎn)C開始運(yùn)動至細(xì)繩斷裂時所用的時間。

(3)滑環(huán)從點(diǎn)C滑動到繩斷裂時,物體所受的重力做的功。

【答案】(1)10N。(2)20s。(3)2J

【解析】(1)由題可知,物體的質(zhì)量為1kg,所以物體所受重力:G=mg=1kg×10N/kg=10N;

(2)由圖知O為支點(diǎn),繩子斷裂時繩子的拉力達(dá)到最大5N,此時小球運(yùn)動的距離為sF1=5N,L1=OAcos30°=1m×cos30°,

F2=G=10N,L2=(OC+s)cos30°=(0.1m+0.02m/s×t)cos30°,

由杠桿的平衡條件F1×L1=F2×L2有:

5N×1m×cos30°=10N×(0.1m+t×0.02m/s)cos30°,解得:t=20s;

(3)物體下降高度:h=vtsin30°=0.02m/s×20s×sin30°=0.2m,

所以重力對物體做功:W=Gh=10N×0.2m=2J

練習(xí)冊系列答案
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B. 向右沿水平方向做減速直線運(yùn)動直至停止

C. 向右沿水平方向做勻速直線運(yùn)動

D. 向右上方做勻速直線運(yùn)動

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(1)實(shí)驗(yàn)使用的溫度計(jì)是根據(jù)液體的規(guī)律制成的.
(2)如圖甲為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時測沸水溫度的情形.他的錯誤之處是
(3)糾正錯誤后,他觀察到從開始加熱至水沸騰,所用時間過長,造成這種現(xiàn)象的原因可能是
(4)他對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)之后,每隔1min記錄溫度計(jì)示數(shù)(見下表),直到水沸騰一段時間后停止讀數(shù),根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙中畫出水溫隨時間變化的圖像

時間t/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

溫度T/℃

90

92

94

96

98

99

99

99

99

99


(5)他們觀察到水沸騰時的現(xiàn)象應(yīng)該是丙圖中的圖.從實(shí)驗(yàn)可得出,液體在沸騰過程中要熱,但溫度;實(shí)驗(yàn)測出水的沸點(diǎn)為℃.

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