力学中的平衡问题资料.ppt

力学中的 平衡 问题 科学讲座 采荷中学教育集团王斌 一 平衡是自然界的永恒话题1 宇宙中天体2 自然中生态平衡 二 力学中的平衡1 主要涉及的有 力的平衡 压强平衡 杠杆平衡等2 中考要求 三 具体平衡问题讨论 一 力的平衡 处于平衡状态的物体所受的力平衡 1 起重机的钢丝绳将重物以0 2米 秒的速度匀速向上拉起 所用的拉力是2 104牛顿 则物体重2 104牛顿 如果物体以0 2米 秒的速度匀速下降 钢丝绳的拉力是2 104牛顿 填大于 等于或小于 2 一桌子放在水平地面上静止不动 当用较小的水平推力推它时 它不动 用较大的水平推力推它时 它被推动 这说明 A 有力的作用 物体才能运动B 用较小的推力推桌子时 桌子受到的摩擦阻力等于水平推力 所以它不动C 用较小的推力推桌子时 桌子受到的摩擦阻力大于水平推力 所以它不动D 用较大的推力推桌子时 桌子没有受到摩擦阻力 所以它被推动 3 猴子特别能爬 一只猴子分别在爬竿与爬绳 如果两次都匀速沿竖直的竿与绳向上爬升 则它在爬竿与爬绳时受到的摩擦力大小哪个大 为什么 4 如图所示 一根轻质弹簧秤 两边分别悬挂200N 100N的A B两个物体 一个重为500N的人站在磅秤上 当人用 N的力向下拉B时 A物体就能静止不动 弹簧秤重力 绳与滑轮之间的摩擦均可忽略不计 此时弹簧秤的示数是 N 磅秤的示数是 N 5 如图所示 重为G的物体A被夹在两固定且竖直的平木板之间 设用大小为2 2G的力恰好将A从木板中竖直向上抽出 那么能抽出A的竖直向下的力 其最小值为多少 6 将体积为200cm3 密度为7 8 103kg m3的铁块分别浸在水和水银里 水 水银足够多 水银的密度是13 6 103kg m3 则铁块所受浮力分别为N 和N 7 某物体重50牛 它能漂浮于水银表面 悬浮于某种液体中 而沉于水底 请在下面空格内适当的填入 或 1 水银对物体的浮力 50牛 2 某液体对物体的浮力 50牛 3 水对物体的浮力 50牛 4 某液体的密度 水的密度 7 一根木头从长江漂流入东海海面后 它露出水面的体积和受到的浮力是 A 露出水面的体积不变 受到的浮力不变 B 露出水面的体积增大 受到的浮力不变 C 露出水面的体积增大 受到的浮力减小 D 露出水面的体积不变 受到的浮力增大 8 烧杯内水上有一层4cm厚的油层 油的密度为0 8 103kg m3 把10cm长粗细均匀 密度为0 6 103kg m3的木棍竖直漂浮在烧杯内 则木棍露出液面部分cm 9 把一端封闭 一端开口的玻璃管插入水中玻璃管开口向下竖直地浮在水中 设玻璃管的质量为m 40克 横截面积s 2平方厘米 玻璃管壁厚度不计 管内空气质量不计 求管内外水面的高度差h 10 一支重0 1N的比重计 放在水中时 水面在刻度A处 放在煤油中时 煤油面在刻度B处 比重计刻度部分的截在积是0 5平方厘米 求AB间距离 11 一支粗细均匀的密度为0 9 103kg m3的蜡烛底部粘一块小铁片后 竖直漂浮在水面上 蜡烛总长20cm 露出水面的高度是1cm 点燃蜡烛后 当蜡烛长还剩多少cm时蜡烛的火焰被水淹灭 12 将密度为5 103kg m3的金属制成水槽放入盛水的柱形容器中 水槽静止呈漂浮状态 容器底所受水的压强增大了588Pa 若将此槽沉入水底 则水对容器底部的压强比水槽漂浮时变化了多少 13 如图 用滑轮组从H 15米深的水中匀速提起底面积为0 02米2 高2米的实心圆柱体 该物体的密度是2 5 103千克 米3 如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连 绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F1为400牛 若不计摩擦 绳和动滑轮重 求当物体以0 2米 秒的速度提起时 经过多长时间绳子被拉断 14 一个密度为2 103kg m3的圆柱体高10cm 用一根弹簧把它吊起来 让它的一半浸没在水中 盛水的容器很大 此时弹簧比原来伸长了8cm 现再往烧杯中注入密度为0 8 103kg m3的油 并超过圆柱体顶 问此时弹簧的伸长是多少 15 用三个滑轮分别拉同一物体沿水平地面上做匀速直线运动 所用拉力分别是F1 F2 F3 则 A F1 F2 F3 B F1F3 F2 D F2 F1 F3 16 如图所示 物体M重100牛 若不计摩擦 绳及滑轮自重 当滑轮在恒力F作用下以1米 秒的速度匀速上升时 物体M的速度及拉力F的大小分别为 A 0 5米 秒 100牛B 1米 秒 50牛C 2米 秒 200牛D 4米 秒 100牛 二 流体压强平衡 流体中的某一点向各方向压强相等 流体静止时 同深度处压强相等 1 某玻璃瓶的侧壁上有高度不同的甲 乙 丙 丁四个用橡皮塞塞住的小孔 瓶口插有一根两端开口的导管 瓶口密封 瓶内未装满水 管内外水面如图所示 如果在甲 乙 丙 丁四个小孔处选择任何一处拔出橡皮塞 则 A 只有丁会有水流出B 只有丙或丁会有水流出C 只有甲不会有水流出D 都会有水流出 宁波市04年中考题 2 如图 一支一端封闭的玻璃管 用一段长10厘米的水银柱封闭了一部分气体在里面 如大气压为76厘米高水银柱 则被封闭气体的压强是 A 76厘米高水银柱B 86厘米高水银柱C 66厘米高水银柱D 71厘米高水银柱 3 如图所示 在两端开口的粗细均匀的U型管中先注入一定量的水银 再从左端注入一种液体 该液柱的高为18 7cm 右管中水银面比左管中的液面低17 6cm 求液体的密度 已知水银的密度为13 6 103kg m3 0 8 103kg m3 4 如图所示 公共厕所自动冲洗用的水箱底面积为2000cm2 底部开有一个出水口 上面盖有一个面积是100cm2 受重力为5牛的小盖 小盖的体积不计 用细绳拴上一个底面积是200cm2 足够高的圆柱形浮筒P 当往水箱中注入10厘米深的水时 细绳刚好被拉直 但是不受到拉力 问至少再注入多少千克的水 才能将盖打开 g 10牛 千克 27KG 5 如图所示 是小明为防止家中停水而设计的贮水箱 当水箱中水深达到1 2m时 浮子A恰好堵住进水管向箱内放水 此时浮子A有体积露出水面 浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动 若进水管口水的压强为1 2 105Pa 管口横截面积为2 5 2 贮水箱底面积为0 8m2 浮子A重10N 求 1 贮水箱能装多少水 2 浮子A的体积应多大 黄冈市04年中考题 1 956千克 2 0 006立方米 6 如图所示 把测量大气压强的托里拆利实验装置放在电子秤上 玻璃管A由支架固定 且跟水银槽B的底部不接触 当大气压强是1 0 105帕时 电子秤的示数为Q 若外界大气压强下降时 电子秤的读数将 A 大于QB 小于QC 等于QD 无法确定 三 杠杆平衡 杠杆平衡是不同方向的力矩相等 5 如图所示 一根粗细均匀的铁丝 在它的中点用绳悬挂起来 铁丝恰好水平平衡 如把其左半段对折起来 则铁丝将 A 仍保持水平平衡B 右端下降C 左端下降D 不能确定 2 有人自制了一架天平 可以调节平衡 但发现天平两边的臂长 即挂天平盘的挂钩与中心刀口的距离 不等 它把一个木块放到天平左盘 右盘中加质量m1砝码天平平衡 把这个木块放到天平右盘 则在左盘中加质量m2的砝码天平平衡 m1 m2 这个木块的实际质量是多少 3 一个均匀的厚木板长15米 重400牛 对称地搁在相距8米的A B两个支架上 如图二所示 一个体重为500牛的人 从A点出发走到 处时