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        1. 如圖所示,輕質(zhì)杠桿AD用兩根軟繩懸掛于天花板上,兩繩分別系在杠桿上的B、C兩點(diǎn).已知杠桿的長度為0.8m,BC間的距離為0.2m,CD間的距離為0.2m.用細(xì)繩將滑輪組固定在杠桿的A端,物體E(其質(zhì)量可變)掛在動滑輪的掛鉤上,每個滑輪重均為60N.物體H通過細(xì)繩掛在杠桿的D端,其質(zhì)量始終保持不變.為使杠桿AD保持水平平衡,滑輪組所能提升重物E的最大質(zhì)量m1與最小質(zhì)量m2之比為4:1.杠桿、細(xì)繩的質(zhì)量及一切摩擦均可忽略不計,取g=10N/kg.求:
          (1)滑輪組對杠桿A端的最大拉力FA1與最小拉力FA2之比;
          (2)重物E的最大質(zhì)量m1
          (3)滑輪組的最小機(jī)械效率.(百分號前保留整數(shù))
          分析:(1)以B點(diǎn)為支點(diǎn)時,滑輪組對杠桿A端有最大拉力;以C點(diǎn)為支點(diǎn)時,滑輪組對杠桿A端有最小拉力,已知AB、AC、BD的長度,根據(jù)杠桿的平衡條件可求滑輪組對杠桿A端的最大拉力FA1與最小拉力FA2之比;
          (2)以定滑輪為研究對象,受力分析;以兩個動滑輪和物體E整體為研究對象進(jìn)行受力分析,得出方程,代入數(shù)據(jù)即可解答;
          (3)根據(jù)公式η=
          W有用
          W
          =
          Gh
          (G+G)h
          =
          G
          (G+G)
          可知,提升物體的重力越大,滑輪組的機(jī)械效率越高,提升物體的重力越小,滑輪組的機(jī)械效率越低.
          解答:解:(1)以B點(diǎn)為支點(diǎn)時,滑輪組對杠桿A端有最大拉力FA1;以C點(diǎn)為支點(diǎn)時,滑輪組對杠桿A端有最小拉力FA2;
          由圖中距離關(guān)系可知:AB=0.4m,AC=0.6m,BD=0.4m
          根據(jù)杠桿平衡條件:
              FA1×AB=GH×BD;①
              FA2×AC=GH×CD;②
          ①:②得出:FA1FA2=3:1;
          (2)以定滑輪為研究對象,滑輪組對杠桿A端的最大拉力FA1與等于定滑輪的重力與3段繩子所產(chǎn)生的拉力3F1之和; 即FA1=3F1+G;①
          最小拉力FA2等于定滑輪的重力與3段繩子所產(chǎn)生的拉力3F2之和;  即FA2=3F2+G;②
          以兩個動滑輪和物體E整體為研究對象,受力分析;物體的最大重力為G1;得到方程4F1=G1+2G;整理可得
          GG1=4F1-2G;③
          物體的最小重力為G2;得到方程4F2=G2+2G;整理可得G2=4F2-2G;④
          因?yàn)镕A1FA2=3:1=(3F1+G):(3F2+G
          所以
          3F1+60N
          3F2+60N
          =
          3
          1
          ;
          解得:F1=3F2+40N;⑤
          因?yàn)?I>m1m2=4:1,所以G1G2=m1m2=4:1;
          G1
          G2
          =
          4F1-2×60N
          4F2-2×60N
          =
          4
          1
          ;⑥
          解得:F2=130N;F1=430N;
          G1=1600N;
          所以重物E的最大質(zhì)量mm1=
          G1
          g
          =
          1600N
          10N/kg
          =160kg;
          (3)因?yàn)?I>G1G2=4:1,所以G2=
          G1
          4
          =
          1600N
          4
          =400N;
          滑輪組的機(jī)械效率最小時,提升的物體的重力最小,最小重力為400N;
          最小機(jī)械效率η=
          W有用
          W
          =
          G2h
          (G2+2G)h
          =
          G2
          (G2+2G)
          =
          400N
          400N+2×60N
          ×100%≈77%.
          答:(1)滑輪組對杠桿A端的最大拉力FA1與最小拉力FA2之比為3:1;
          (2)重物E的最大質(zhì)量m1為160kg;
          (3)滑輪組的最小機(jī)械效率為77%.
          點(diǎn)評:本題考查拉力、質(zhì)量、機(jī)械效率的計算,關(guān)鍵是杠桿平衡條件的應(yīng)用,難點(diǎn)是對物體進(jìn)行受力分析和機(jī)械效率變形公式的推導(dǎo),是一道難題,解題過程中一定要細(xì)心,不然一步做錯,后面的就會全部做錯.
          練習(xí)冊系列答案
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          科目:初中物理 來源: 題型:

          如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,杠桿長0.2米,在它的中點(diǎn)B處掛一重30牛的物體G.若在杠桿上A端施加最小的力F,使杠桿在水平位置平衡,畫力F的方向并求出力F大小為多少牛?

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,輕質(zhì)杠桿A端掛50N重物靜止在水平地面上,當(dāng)在B點(diǎn)施加30N豎直向下的拉力時,杠桿在水平位置平衡,已知OA長為15cm,OB長為5cm,則重物對地面的壓力是
           
          N.

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          科目:初中物理 來源: 題型:013

          (’06新疆烏魯木齊,18)如圖所示,輕質(zhì)杠桿A端掛50N重物靜止在水平地面上,當(dāng)在B點(diǎn)施加30N拉力時,杠桿在水平位置平衡,已知OA長為15cm,OB長為5cm,則重物對地面的壓力是

          [  ]

          A.80N
          B.60N
          C.40N
          D.20N

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          科目:初中物理 來源: 題型:填空題

          如圖所示,輕質(zhì)杠桿A端掛50N重物靜止在水平地面上,當(dāng)在B點(diǎn)施加30N豎直向下的拉力時,杠桿在水平位置平衡,已知OA長為15cm,OB長為5cm,則重物對地面的壓力是________N.

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          同步練習(xí)冊答案