叶老师物理U11.docx
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叶老师物理U11.docx
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叶老师物理U11
U11练习1
在灭火抢险的过程中,有时要借助消防车上的梯子进行救人或灭火作业,如图9所示.已知消防车梯子的下端用摩擦很小的铰链固定在车上,上端靠在摩擦很小的竖直玻璃幕墙上.消防车静止不动,被救者沿梯子匀速向下运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.铰链对梯子的作用力逐渐减小
B.墙对梯子的弹力不变
C.地面对车的摩擦力逐渐增大
D.地面对车的弹力不变
A、B人在梯子上匀速运动时,将人和梯子看做一个整体,墙壁对梯子的作用力N水平向左,重力G竖直向下,根据三力汇交原理,铰链对梯子的作用力F斜向上,如图,当人匀速向下运动时,F与G的夹角减小,因为重力G不变,所以F、N减小.故A正确,B错误.
C、D将人、梯子、车看做一个整体,则地面对车的摩擦力等于墙壁对梯子的作用力N,地面对车的弹力等于车、梯子和人的重力,则地面对车的摩擦力逐渐减小,地面对车的弹力不变.故C错误,D正确.故选AD
L1练习2
长木板AB的一端B置于粗糙水平地面上,另一端A搁在光滑的墙壁上,若一重物从A端沿长木板匀速下滑,下滑距离用x表示,且在下滑过程中长木板始终保持静止,则地面对长木板B端的摩擦力f的大小随x变化是?
线性递减
正确答案:
这里可以把这个杆和物体看成一个整体
然后用力矩平衡来做
这里以A点为支点
这时候随着滑下来的过程
注意物体重力的力矩和地面摩擦力的力矩
是相同效果的
随着x增大
重力矩效果增大
导致摩擦力的力矩减小
所以f是减小的
由于是匀速运动的
所以这个变化也是和x成正比的
L2
如图所示,均匀光滑直棒一端用铰链装在水平地面上,另一端搁在立方体上,棒与地面夹角α为30°左右,现将立方体缓慢向左推,则立方体对棒的压力力矩变化情况为______(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”,以下同),立方体对棒的压力变化情况为______.
设棒的重力大小为G,立方体对棒的弹力(方向与棒垂直斜向上)大小为N,
棒的长度为L,立方体的边长为h,棒与地面之间的夹角为θ,
根据力矩平衡条件有
;Gcosθ?
L
2
=N?
h
sinθ
因θ增大,cosθ减小,故Gcosθ
L
2
减小,立方体对棒的压力力矩减小;
由上式解得:
N=(
GL
4h
)sin2θ;
由数学知识可知,当θ=45°时,N有最大值
所以立方体缓慢向左推时,压力力矩减小,而支持力N先增大,后减小;
故答案为:
减小;先增大后减小.
校本
滑轮组拉着物体A在水平面上做匀速直线运动,已知mA=500kg,F=612.5N,滑轮组的机械效率η=80%
用户名:
c****** |分类:
教育 |浏览62次2014-07-2221:
42
(1)求物体A所受的摩擦力;
(2)拉力F所做功的功率为多少?
向左转|向右转
1、图示是4段绳子拉物体:
η=W有/W总=fs物/Fs绳,s绳=4s物
即:
η=f/4F
得:
f=4Fη=612.5×4×80%=1960N
2、
速度为0.1m/s
回答:
这就好了:
P=Fv绳=F×4v物=612.5×0.1×4=245W
质量为1吨的汽车沿立交桥引桥匀速向上行驶,已知引桥是长150米、高30米的斜面,汽车牵引力的功率为16.8千瓦,斜面的机械效率为70%,求:
(1)汽车牵引力所做的有用功;
(2)汽车在斜面上的速度
1吨=1000KG牵引力总功率16800W第一问由动能定理W牵引-W重力=0所以牵引力做得有用功=1000X10X30=300000J第二问W牵引=F牵引XS得F牵引=300000/150=2000N又P有用=F牵引Xv=168000X0.7=11760W所以v=P/F=5.88m/s这里面我把g当成10了
练习1:
如图所示,OC是起吊装置的臂,长为2m,自身重力不计.顶端C载有质量为10kg的物体,AB是一个可以伸缩的液压推杆,OA长为
3
m,O和B都是固定转动轴,两者间距为1m.开始时OC与水平夹角为α=30°,整个装置静止.求:
(1)开始静止时起吊臂OC所受的逆时针力矩;
(2)当AB杆在液压推动下伸长时可以将OC杆连同重物 一起缓缓举起,在θ角由60°增大到90°.的过程中,推杆AB 对OC 杆做的功.
(1)开始时力矩是平衡的,所以逆时针方向的力矩等于顺时针的力矩,即:
M逆=M顺
又:
M顺=mg OC cosα
所以:
M逆=M顺=10×10×2×
3
2
N?
m=100
3
N?
m
(2)由几何关系可知:
∠OBA=120°
OA
sin1200
=
OB
sinβ
,sinβ=0.5,
h1=1m,h2=2
2
3
m=1.633m,△h=0.633m
推杆AB 对OC 杆做的功转化为物体的重力势能,得:
W=△EP=mg△h=10×10×0.633J=63.3 J
答:
(1)开始静止时起吊臂OC所受的逆时针力矩100
3
Nm;
(2)推杆AB 对OC 杆做的功63.3J.
如图所示,一根粗细均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接,连接端B为一固定的水平转动轴,拖车在水平面上向右做匀速直线运动,棒长为L,棒的质量为33kg,它与地面间的动摩擦因数为0.5,棒与水平面成37°角.运动过程中地面对铁棒的支持力为______N;若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些,其他条件不变,则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来______(选填“增大”、“不变”或“减小”).
题型:
填空题难度:
中档来源:
不详
答案(找作
业
以B点为转轴,在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中,棒的力矩平衡,设棒与水平面的夹角为α.则有
mg
L
2
cosα=NLcosα+fLsinα ①
又滑动摩擦力f=μN.
联立得:
mgcosα=2Ncosα+2μNsinα ②
解得,N=
mg
2+2μtanα
③
将α=37°代入解得,N=120N
若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些,α减小,tanα减小,由③得知,N增大.
故答案为:
120,增大
L3
如图所示,AB是一根粗细均匀的均质杆,用轻绳AO、BO挂于O点,OAB能绕O点在竖直平面转动.AO<BO,在A点挂一重物P,使AB保持水平,C为O点正下方的杆上一点,已知AC、BC部分的质量分别为m1、m2,重物P的质量为m3,则:
m1+m3 > m2,轻绳AO、BO的拉力TAO > TBO(填>、=或<)
考点:
力矩的平衡条件;共点力平衡的条件及其应用.菁优网版权所有
专题:
作图题.
分析:
以O点为支点,AC部分重心在AC中心,BC部分重心在BC的中点,根据力矩平衡条件列式分析;再对整体受力分析,运用共点力平衡条件列式分析.
解答:
解:
以O点为支点,AC部分重心在AC中心,BC部分重心在BC的中点,根据力矩平衡条件,有:
m3g•AC+m1g•
=m2g•
由图象可以看出,AC
;
故
,故m1+m3>
对杆和重物整体受力分析,受重力和两个拉力,如图:
根据平衡条件,有:
TAOcosα=TBOcosβ
由于α>β,故TAO>TBO;
故答案为:
>,>.
练习
如图所示,一均匀木条可绕转轴O自由转动,现有材料相同,长度相同,横截面积之比Sa:
Sb:
Sc=1:
4:
2的三支蜡烛a、b、c,垂直立于木条上,木条恰好处于平衡.三支蜡烛离转轴的距离分别为L1、L2和L3,若L1=4L2,则L3=
L2.若同时点燃蜡烛,蜡烛在燃烧过程中,要使杠杆保持平衡,则L1:
L2:
L3=
(设蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同).
解:
(1)∵m=ρV=ρSh,
∴三蜡烛的质量之比:
ma:
mb:
mc=ρhSa:
ρhSb:
ρhSc=Sa:
Sb:
Sc=1:
4:
2,
设ma=M,则mb=4M,mc=2M,
∵木条平衡,
∴mag×L1+mbg×L2=mcg×L3,
∵L1=4L2,
∴Mg×4L2+4Mg×L2=2Mg×L3,
解得:
L3=4L2;
(2)∵木条原来平衡,
∴Mg×L1+4Mg×L2=2Mg×L3,
∴L1+4L2=2L3,-----①
由题知,蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同,则在相同的时间内三蜡烛减小的质量m相同,
要使木条平衡,两边减去的力和力臂的乘积相等,即mg×L1+mg×L2=mg×L3,
∴L1+L2=L3,-------②
①-②得:
3L2=L3,----------③
∴L2:
L3=1:
3,
由②得:
2L1+2L2=2L3,-------④
①-③得:
2L2=L1,-------------⑤
由③⑤得:
L1:
L2:
L3=2:
1:
3.
故答案为:
4;2:
1:
3.
(1)知道三蜡烛材料相同、长度相同和横截面积之比,利用密度公式和体积公式得出三蜡烛的质量之比,设ma=M,则mb=4M,mc=2M,知道L1=4L2,根据杠杆平衡条件求L3与L2的关系;
(2)由于木条原来平衡,利用杠杆平衡条件得出三力臂的大小关系①;由于蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同,则在相同的时间内三蜡烛减小的质量m相同,要使木条平衡,两边减去的力和力臂的乘积相等,据此得出三力臂的大小关系②,由①②联立方程组得出三力臂的具体关系
17.在盛水的长方体容器上方的横木上,用细线竖直悬挂一个实心铁球,铁球位于水面上
方。
容器置于两支撑物上而保持静止,如图24-12所示。
容器对左边支撑物的压力为Nl,
对右边支撑物的压力为N2。
现将线放长,使铁球浸没在水里,则 ( )
答案:
A
题评:
1.此题可看成是一个杠杆问题与浮力的综合题,当然总体上看还是属于静力学的问题。
2.此题的巧妙之处就在于解题时,并不一定需要应用静力学的受力分析,或者利用杠杆平衡条件去解题。
当然,如果利用了这些知识,也是可以的。
有了这种命题思想,就非常巧妙地把初中学生对于物理问题的“实践经验”应用到解题中来。
3.把整个装置当成一个系统来看,我们发现,如图所示时,系统的重心并不在容器的水平中心,而是容器水平中心偏右,这样,容器对右侧支撑物的压力大于容器左侧;而当小球浸入水中后,系统的重心向容器水平中心移动(我们可以用一个极限的方法,即假设小球浸入水中后是漂浮于水面的,此时系统的重心就在容器的水平中心位置)。
这样,系统对于右侧的压力变小,左侧的压力变大。
4.对于类似定性判断的题目,由于严格的推理与计算往往会增大解题的难题,所以,往往利用定性的方法,甚或“极限”的方法,可以找到解题的难度。
所示是一把杆秤的示意图,O是秤杆的悬点,使用该秤最多能称量5千克的重物.小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面,采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时,秤上的示数为3千克,如图(b)所示.
(1)那么当只挂一个秤砣时,该秤零刻度线的位置应该在_____ (填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”)
(2)若采用“双秤砣法”,则利用该秤最多能称量_____Kg的重物.
(3)采用“双秤砣法”去称量某重物时,秤上的示数为3.2千克,则重物的实际质量为_____Kg.
(4)若该秤零刻度线的位置离提纽的距离为5cm,称钩离提纽的距离为4cm,每只砣的质量为400g,则称杆上有刻度的部分的长度是多少米?
O点的右侧 11 5.4
(1)杆秤是根据杠杆平衡条件工作的;秤杆是一个杠杆,悬点O是杠杆的支点;
杆秤自重重心在悬点O的左侧,由杠杆平衡条件知:
要想使杆秤平衡秤砣应在悬点右侧,
所以杆秤的零刻度线位置在悬点O右侧.
(2)设杆秤的自重为G0,杆秤重心到支点O的距离是L0,设秤砣的重力为G砣,
重物G=mg到支点的距离是L物,当重物质量为m1=3kg时,秤砣到支点的距离为L1,
根据杠杆平衡条件得:
m1g×L物=G0L0+G砣L1 ,即3kg×9.8N/kg×L物=G0L0+G砣L1 ①;
(3)用双砣称m2=7kg物体质量时,由杠杆平衡条件得:
m2g×L物=G0L0+2G砣L1,即7kg×9.8N/kg×L物=G0L0+2G砣L1 ②;
设测最大质量时,秤砣到支点的距离为L,单砣能测最大m最大=5kg,
由杠杆平衡条件得:
m最大g×L物=G0L1+G砣L,即:
5kg×9.8N/kg×L物=G0L0+G砣L ③
设双砣能测的最大质量为m,由杠杆平衡条件得:
mg×L物=m0L0+G砣L,
即:
m×9.8N/kg×L物=G0L0+2G砣L ④;
由①②③④解得:
m=11kg.
故答案为:
O点右侧;11.
(1)杆秤的工作原理是:
杠杆的平衡条件,根据杆秤自重重心位置及杠杆平衡条件判断,杆秤零刻度线的位置.
(2)根据杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,以O点为支点,分别找到力与力臂,根据杠杆平衡条件列方程解题,从而得出结论.
1、知识点的认识:
当杠杆静止或做快慢均匀的转动时;就说杠杆处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件(杠杆原理):
动力×动力臂=阻力×阻力臂或写作:
F1×l1=F2×l2
分析法──通过对事物原因或结果的周密分析,从而证明论点的正确性、合理性的论证方法.也称为因果分析;从求证的不等式出发,“由果索因”,逆向逐步找这个不等式成立需要具备的充分条件,事物都有自己的原因和结果.从结果来找原因,或从原因推导结果,就是找出事物产生、发展的来龙去脉和规律,这就起到了证明论点的合理性和正确性的作用.
此类题综合性很强,且难度很大,解答时,从分析受力分析入手,利用杠杆平衡条件可解答此题.
2、命题方向、利用杠杆的平衡条件(杠杆原理):
动力×动力臂=阻力×阻力臂或写作:
F1×l1=F2×l2进行分析计算动力、阻力或力臂的大小.
3、解题方法点拨:
主要找到动力、阻力、动力臂、阻力臂再利用干过的平衡条件和分析法去解决.
有人设计了一种新型伸缩拉杆秤。
结构如图,秤杆的一端固定一配重物并悬一挂钩,秤杆外面套有内外两个套筒,套筒左端开槽使其可以不受秤纽阻碍而移动到挂钩所在位置(设开槽后套筒的重心仍在其长度中点位置),秤杆与内层套筒上刻有质量刻度。
空载(挂钩上不挂物体,且套筒未拉出)时,用手提起秤纽,杆秤恰好平衡,当物体挂在挂钩上时,往外移动内外套筒待测物体的质量。
已知秤杆和两个套筒的长度均为16cm,套筒可移出的最大距离为15cm,秤纽到挂钩的距离为2cm,两个套筒的质量均为0.1kg。
取重力加速度g=10m/s2。
(1)当杆秤空载平衡时,秤杆、配重物及挂钩所受重力相对秤纽的合力矩;
(2)当在秤钩上挂一物体时,将内套筒向右移动5cm,外套筒相对内套筒向右移动8cm,杆秤达到平衡,物体的质量多大?
(3)若外层套筒不慎丢失,在称某一物体时,内层套筒的左端在读数为1千克处杆秤恰好平衡,则该物体实际质量多大?
题型:
计算题难度:
偏难来源:
上海高考真题
答案(找作业答案--->>上魔方格)
解:
(1)套筒不拉出时杆秤恰好平衡,此时两套筒的重力相对秤纽的力矩与所求的合力
矩相等,设套筒长度为L,
合力矩
(2)力矩平衡
(3)正常称衡1kg重物时,内外两个套筒可一起向外拉出
力矩平衡
外层套筒丢失后称物,此时内套筒左端离秤纽距离为
力矩平衡
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- 老师 物理 U11