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  • 2021-11-01 发布

八年级全物理课件专训2 与机械相关的计算_沪科版

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专训2  与机械相关的计算 习题课 第十章 机械与人 1. 运用杠杆平衡条件进行计算时,一定要找准力臂, 不要误将支点到力的作用点之间的长度当成力臂。 2. 进行与滑轮相关的计算时,为避免弄错力与力之间 的关系,应对滑轮进行受力分析。 1 【中考·杭州】小金将长为0.6米、质量可忽略不计 的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的物体, 肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使 木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50千 克,则此时手压木棒的压力大小为____ 牛,肩对木棒的支持力大小为_____牛, 人对地面的压力大小为_____牛。(g取 10 N/kg) 例1 20 60 540 点拨:由题根据杠杆的平衡条件有:F×OB=G×OA, 即:F×(0.6 m-0.2 m)=40 N×0.2 m, 所以:F=20 N;即手压木棒的压力大小为20 N; 肩对木棒的支持力大小为 F′=F+G=20 N+40 N=60 N; 人对地面的压力大小为 F″=G人+G=mg+G=50 kg×10 N/kg+40 N=540 N。 【同类变式】 【中考·北海】如图所示,轻质杠杆可绕O转动,杠 杆左端A处挂了一物块,右端B处施加一个F=3 N的 拉力,此时杠杆在水平位置平衡,测得OA=30 cm, OB=20 cm。(g取10 N/kg) (1)求绳子对杠杆A端的拉力。 (2)若物块的体积为10 cm3,求 物块在水中所受到的浮力。 1. 解: (1)绳子对杠杆A端的拉力 FA=F×OB/OA=3 N×20 cm/30 cm=2 N。 (2)物块在水中所受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×10× 10-6 m3=0.1 N。 【中考·扬州】“低头族”长时间低头看手机,会引起 颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的 拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的 拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的 关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如 图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1 kg的 头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为 头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点。 2. 将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟 测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的 方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅模型从竖直 状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力 F的数据,如下表: 低头角度θ/° 0 15 30 45 60 细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 (1)设头颅质量为8 kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉 实际承受的拉力是多少牛? (2)在图乙中画出细线拉力的示意图。 由表格中数据知,当低头角度为60°时,若m=1 kg, 细线的拉力为25 N,若m=8 kg,由于角度不变,则 动力臂和阻力臂不变,拉力F=8×25 N=200 N。 (3)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会 越大? 答_____________________________________________。 (4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议: ______________________________________________ ________________________。 人低头的角度越大,G的力臂越大 尽量减小低头的角度(或不要长时间低头做事,低头 时间久了要抬头休息等等) 2 【中考·广东】如图甲所示为一种手摇升降晾衣架示 意图,它由四个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的 尾端绕在一个固定在墙壁上的旋轮上,旋转摇柄可 以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持 水平,请回答下列问题: 例2 (1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50 N,则静 止时绳子拉力是多少?(各种摩擦忽略不计) (2)要使衣架横梁上升1 m,则绕进旋轮的绳子长度是多 少? (3)通过增加滑轮,可以使此装置更省力,请你在图乙 上画出正确的绕线方法。 解:(1)拉力F=G总/n=50 N/4=12.5 N。 (2)绕进旋轮的绳子长度s=nh=4×1 m=4 m。 (3)如图所示。

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