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专题复习力学大题——杠杆类

发布时间:2014-06-11 11:37:36  

专题复习力学大题——杠杆类

如图甲所示,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO:OB=2:5,配重乙与地面的接触面积为S且S=0.04m2。当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时,竖直向上拉绳子自由端的力为T1,杠杆在水平位置平衡,此时配重乙对地面的压强为P1且P1=8800Pa;如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙,并把物体丙浸没在水中静止时,竖直向上拉绳子自由端的力为T2,杠杆在水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=8200Pa。已知物体丙的质量与体积的关系的图像如图乙所示,配重乙的体积为5×10-3m3,如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦,取g=10N/kg。求配重乙的密度。

15 .

如图 26所示,是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200N,配重A的上方连有一根弹簧测力计D,可以显示所受的拉力大小,但当它所受拉力在0~2500N范围内时,其形变可以忽略不计。B是动滑轮,C是定滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:6.小阳受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F1, 配重A受到绳子的拉力为FA1,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力FD1为2×10N;小阳通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T2310 5 3 第39题图乙 第39题图甲

时,杠杆仍在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F2,配重A受到绳子的拉力为FA2,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力FD2为2.3×10N.已知F1:F2?7:5。(杠杆EH、弹3

簧D和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦均忽略不计)。求:

(1)拉力FA1;

(2)拉力T2.

(3)压力F2.

小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽,如图18所示,带有浮球的直杆AB能绕O点转

动。C为质量与厚度不计的橡胶片, AC之间为质量与粗细不计的直杆,当进水口停止进水时, AC与AB垂直,杆AB成水平静止状态,浮球B恰没于水中。浮球B的体积为

-431×10m,此时橡胶片恰好堵住进水口,橡胶片C距槽中水面的距离为0.1m。进水管

2的横截面积为4cm,B点为浮球的球心,OB=6AO。不计杆及浮球的自重(g取10N/kg)。

求:(1)平衡时细杆对橡胶片C的压力大小;

(2)蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米?

图18

图23是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。该装置主要由

滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成,配重C通过细绳与动滑轮相连,配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端,支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上,杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动,开关被拉开前,杠杆在水平位置平衡。已知动滑轮P的质量mP为0.2kg,OA:OB=3:1,配重D的质量mD为1.5kg,作用在D上的竖直向下的压力F为75N,刚好拉开开关所需的拉力T为6N。杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计,滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。

求:配重C的质量mC等于多少千克,开关刚好能

被拉开?

如图19所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直

平面内转动,BC=0.2m。细线的一端系在杆杠A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上。物体E挂在动滑轮的挂钩上。浸没在水中的物体H通过细线挂在杠杆的D端。与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F。已知60N≤F≤200N,动滑轮的质量m0=1㎏,物体H的密度ρ=2×103kg/m3,AD=0.8m, CD=0.2m。杠杆、圆盘、细线的质量及摩擦均忽略不计,g取10N/ kg.为使杠杆AD保持水平平衡,求;

(1)物体E的最小质量m;

(2)物体H的最小体积V。

火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆,图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB=6m,在栏杆

的左端安装配重,使栏杆和配重总体的重心位于O点。栏杆的P点安装转轴,转轴与支架C连结,使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动,支架C用两块木板做成,中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B端搁置在支架D上,当支架D上受到压力为FD时,栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G人的管理人员双脚站在水平地面时,他对地面的压强是p1;当他用力F1竖直向下压A端,使栏杆的B端刚好离开支架,此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置,并靠在支架C上。火车要通过时,他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C,使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上。已知AP=OP=1m,PE=3m,O点到栏杆下2

边缘的距离OE=0.5m,p1∶p2=2∶1,栏杆与配重的总重G杆=2403N。

求:(1)FD(2)G人(3)F2的最小值,此时F2的方向。(计算和结果可带根号)(6分)

图22

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