专训2 与机械相关的计算.doc

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1、 专训2与机械相关的计算名师点金: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。 运用杠杆平衡条件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)(第1题图)2【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

2、端B处施加一个F3 N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,测得OA30 cm,OB20 cm。(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。(第2题图)3【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1kg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。将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测

3、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及细线拉力F的数据,如下表:(第3题图)低头角度/015304560细线拉力F/N07.314.020.225.0(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。(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:_。 与滑轮组相关的计算4【中考广东】如图甲所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个

4、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:(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。(第4题图)专训答案专训2120;60;540点拨:由题根据杠杆的平衡条件有:FOBGOA,即:F(0.6 m0.2 m)40 N0.2 m,所以:F20 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FFG20 N40 N60 N;人对地面的压力大小为FG人G

5、mgG50 kg10 N/kg40 N540 N。2解:(1)绳子对杠杆A端的拉力FAFOB/OA3 N20 cm/30 cm2 N。(2)物块在水中所受到的浮力F浮水gV排1103 kg/m310 N/kg10106 m30.1 N。3解:(1)由表格中数据知,当低头角度为60时,若m1 kg,细线的拉力为25 N。若m8 kg,由于角度不变,则动力臂和阻力臂不变,拉力F825 N200 N。(2)如图所示。(第3题图)(3)人低头的角度越大,G的力臂越大(4)尽量减小低头的角度(或不要长时间低头做事或低头时间久了要抬头休息等等)4解:(1)拉力FG总/n50 N/412.5 N。(2)绕进旋轮的绳子长度snh41 m4 m。(3)如图所示。(第4题图)5

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