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古代護城河上安裝的吊橋可以看成一個以O為支點的杠桿,如圖所示.一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置,若用L表示繩對橋板的拉力F的力臂,則關于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況,下列說法正確的是( )

A.L始終在增加,FL始終在增加
B.L始終在增加,FL始終在減小
C.L先增加后減小,FL始終在減小
D.L先減小后增加,FL先減小后增加
【答案】分析:知道支點后,找出動力臂和阻力臂,由圖可知,吊橋升起過程中,重力(阻力)不變,阻力臂一直減小,而動力臂先大后小,根據杠桿的平衡條件分析解答.
解答:解:當吊橋被吊起的過程中,如圖中虛線位置(1)所示,
吊橋重力的力臂L′在減小,而吊繩的拉力的力臂L卻在增大,
根據杠桿的平衡條件:FL=GL′可知,FL在減小;
當吊橋被吊到虛線位置(2)的過程中,重力的力臂L′變小,
所以FL也在變小,而F的力臂L則由大變小.
故選C.
點評:對于動態變化的杠桿問題(如本題),可以取變化過程中的幾個特殊狀態進行分析比較,從而得出結論.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

【典型例題點評】

例1:(05.宿遷)某物理實驗小組的同學在探究“物體所受重力大小與物體質量的關系”的實驗記錄如下表:

  

  實測

  物體

物體質量

   m(kg)

   重力

   G(N)

  比值G/m

   (N/kg)

比值G/m的平均值

       (N/kg)

  物體1

    0.1

  0.99

    9.9


  物體2

    0.2

  1.96

    9.8

  物體3

    0.3

  2.91

    9.7

(1)在實驗過程中,需要的測量工具有      和       ;

(2)在上表空白處填出比值G/m的平均值;

(3)分析表中實驗數據,得出結論是:                。

分析與解:要探究“物體所受重力大小與物體質量的關系”(1)首先必須解決如何側得質量和重力。所以需要的測量工具有:天平和測力計。(2)G/m的平均值為:9.8。(3)由于側得的G/m比值保持不變,說明物體的重力與質量成正比。

點評:這一題主要考察考生實驗的基本技能:主要有三個方面:儀器的選取,實驗數據的處理以及根據側得的數據進行推理,得出結論的能力。

例2:(05.大連)為了測定木塊所受到的摩擦力,兩個實驗小組分別設計了甲、乙兩種實驗方案,實驗裝置如圖所示,實驗中不計彈簧測力計的重力。

   甲方案:在水平實驗桌面上將木版用線拉住,通過彈簧側力計沿木板方向水平拉木塊,使木塊在木板上面滑動。

   乙方案;將木板放在水平實驗桌面上,用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊,沿木板方向水平拉木板,使木板在木塊下面滑動。

(1)從實驗操作方面考慮,應選擇           方案,簡述你的理由。

(2)從實驗誤差方面考慮,應選擇           方案,簡述你的理由。

分析與解:原理:甲方案:對摩擦力的測量是采用“間接法”進行的,只有當彈簧秤拉動木塊勻速運動時,拉力才與摩擦力成為一對平衡力,它們大小相等。乙方案:拉動木板時,木塊受到向左的摩擦力,由于木塊相對地面靜止,則摩擦力與彈簧秤的拉力是一對平衡力。

  1. 從實驗操作方面來看:應選擇乙方案,因為在甲方案中,要保持木塊的勻速運動,不容易。乙方案,只需要拉動木板運動就行,不需要保持勻速運動。
  2. 從實驗誤差方面來看:應選擇乙方案,因為在甲方案中,要保持木塊的勻速運動中讀數,不容易讀得準確。乙方案中,彈簧秤是靜止的,讀數容易讀得準確。

點評:一個實驗設計,必須遵循科學性原則,簡便性原則,可操作性原則以及準確性原則。這一考題正是考察考生在兩個實驗方案中,就可操作性以及準確性方面做出正確判斷的能力。

例3:(05.溫州)朱啟南在雅典奧運會上打破男子10米氣步槍世界記錄并獲得冠軍。比賽中,他射出的子彈在空中高速飛行。下列對空中飛行的子彈受力分析正確的是

A、受到重力和空氣的阻力         B、只受到空氣的阻力

C、只受到槍膛內高溫燃氣的推力   D、只受到朱永啟南的推力

分析與解:子彈飛出槍膛之前,受到槍膛內高溫燃氣的推動,子彈飛出槍膛以后,槍膛內高溫燃氣的推力就消失,子彈在空中高速飛行時,受到重力和空氣阻力。

正確答案:A

點評:對空中飛行的物體進行受力分析時,往往只受重力和阻力作用,如果是質量較大低速運動的物體如投擲出去的鉛球,空氣阻力可以不記的。而向上的沖力或慣性力這些力,都是不存在的。

例4(05.北京)古代護城河上安裝的吊橋可以看成一個以D為支點的杠桿,如圖12-2所示。一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置,若用 L表示繩對橋板的拉力F的力臂,則關于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況,下列說法正確的是(   ) 

  1. L始終在增加,FL始終在增加      
  2. L始終在增加,FL始終在減小 
  3. L先增加后減小,FL始終在減小    
  4. L先減小后增加,FL先減小后增加

分析與解:當吊橋被吊起的過程中,如圖12-3中虛線位置(1)所示,吊橋重力的力臂l在減小,而吊繩的拉力的力臂L卻在增大,根據杠桿的平衡條件:FL=Gl可知,FL在減小;當吊橋被吊到虛線位置(2)的過程,重力的力臂l變小,所以FL也在變小,而F的力臂L則由大變小。

  正確答案:C

點評:解決杠桿的問題,必須先確定杠桿的五要素,再根據題目的已知條件,結合杠桿的平衡條件,進行推斷。對于動態變化的杠桿問題,(如上題)可以取變化過程中的幾個狀態進行分析比較,從而得出結論。

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