如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图.杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g.烧杯的底面积为75cm
2,物体B的质量为320g,它的体积为40cm
3.当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为P
1.当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为P
2.若p
1与p
2之差为40Pa,求拉力F的大小.(g取10N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)
考点分析:
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如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.2m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是9N.求:
(1)重物G的重力
(2)若在O点的正上方放一质量为0.6kg的小球,若小球以15cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零.(取g=10N/kg,绳的重力不计)
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在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下,联系玩跷跷板的游戏,甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响.他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用测力计测出动力的大小.实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F
1、F
2、F
3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F
4、F
5、F
6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据.
| 表一 甲小组 | 表二 乙小组 |
实验 序号 | 支点到动力作用点 的距离 S (厘米) | 动力的方向 (夹角θ) | 动力的 大小(牛) | 实验 序号 | 支点到动力作用点 的距离 S (厘米) | 动力的方向 (夹角θ) | 动力的 大小(牛) |
| 1 | 5 | 90° | 6 | 4 | 15 | 30° | 4 |
| 2 | 10 | 90° | 3 | 5 | 15 | 45° | 2.8 |
| 3 | 15 | 90° | 2 | 6 | 15 | 90° | 2 |
(1)分析比较表一中______的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(θ=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离S越大,动力越小.
(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,______.
(3)进一步分析图(b)所示的实验现象及表二中的实验数据,可以发现,作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,当动力作用点不变,动力的方向改变以后,动力的大小与______有关,______.
(4)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是______.
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小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件,所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等.他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F
1、阻力F
2并使杠杆在水平位置平衡,记录动力臂l
1及阻力臂l
2,小华、小明的操作情况分别如图(a)、(b)所示,表一、表二为他们记录的实验数据.
表一 小华同学

实验 序号 | F1 (牛) | l1 (厘米) | F2 (牛) | l2 (厘米) |
| 1 | 1 | 8 | 8 | 1 |
| 2 | 3 | 6 | 6 | 3 |
| 3 | 2 | 8 | 8 | 2 |
表二 小明同学
实验 序号 | F1 (牛) | l1 (厘米) | F2 (牛) | l2 (厘米) |
| 4 | 1 | 8 | 4 | 2 |
| 5 | 2 | 8 | 4 | 4 |
| 6 | 4 | 5 | 2 | 10 |
(1)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,小华得出结论:杠杆平衡的条件是F
1+l
1=F
2+l
2.请判断:小华的结论是______的(选填“正确”或“错误”),依据是:______.
(2)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出结论:杠杆平衡的条件是______.
(3)得出上述杠杆平衡的条件后,小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验,但跟小明的操作不同的是,他准备将弹簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的A点,而钩码的位置不变,如图25(c)所示.
请判断:他______使杠杆在水平位置平衡(选填“能”或“不能”).如果杠杆能平衡,写出需满足的条件______;如果杠杆不能平衡,写出判断的理由______.
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在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)若实验前,没有挂钩码时,杠杆静止在图1所示位置,应将右端的平衡螺母向______适当调节,或将左端的平衡螺母向______调节;由此可知杠杆两端螺母的作用是______.
(2)在实验时,使杠杆在______位置平衡,其目的是______.
(3)实验中共有6个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边、离支点2格的A处挂有3个钩码,如图2所示,为使杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆右边挂上钩码,你的方法是______,并在图2画出其示意图.

(4)小红所在的小组根据图24-2所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.为了说明这一结论是否正确,请你在图24-3所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂
(5)下图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中.

①请将表格中的实验数据补充完整.
②小明的第3次实验存在错误,其错误数据是______,实际值比记录值大还是小?______;
③通过此探究实验应该得出的结论:______.
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水暖工王师傅臂力过人,号称“大力士”.一天,他找来了扳手想把螺丝拧下来,可是费了很大劲就是拧不动,如图甲所示.王师傅的身边还有一个套筒和一根粗绳,如图乙所示.请你帮助王师傅选择一种来解决问题.
(1)你选择的器材:______;
(2)具体方法______;
(3)你这样做的理由是______.
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