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如图,长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.现...

如图,长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平,测出O点到拉力F的距离及F的大小,再改变拉力F作用点的位置,测出相应的F与x的大小,所得实验数据如下表.
实验次数x/mF/N
10.520
21.010
31.56.7
42.05
52.54
求(1)由表中数据可得F与x之间成______关系
(2)金属杆重心到O点的距离为多少?
(3)若测力计量程为25N,则应控制x在什么范围内变化?

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(1)根据表中数据分析距离与拉力的关系; (2)根据杠杆平衡的条件(动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂),列出两个关系式解之即可; (3)当动力等于25N时,根据动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂计算出动力臂的大小,即为最小力臂. 【解析】 (1)从表中数据可以看出,当距离增大时,作用力逐渐减小,并且距离变为原来几倍时,力则变为原来的几分之一,所以距离与拉力成反比; (2)设重力的力臂为L,然后将表中一组数据代入杠杆平衡的关系式:GL=Fx,可得: 10N×L=10N×1m 解之,得:L=1m 所以金属杆重心到O点的距离为1m (3)根据杠杆平衡条件可得:GL=Fx 10N×1m=25N×x x=0.4m 所以应控制x在0.4m~3m 故答案为:(1)反比;(2)1m;(3)0.4m~3m.
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考点分析:
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(1)由图1、图2、图3得,受力面积相同时,海绵凹陷的深度与压力成______比.
(2)由图2、图4(或图3、图5)得,压力相同时,海绵的凹陷深度与受力面积成______比.
(3)由图1、图4、图5得,海绵在单位面积上所受的压力______(填“相同”或“不同”)时,海绵的凹陷深度相同.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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