問題詳情:
據《杭州日報》報道,2001年6月22日,在杭州動物園內,一位物理老師利用槓桿原理,僅用小小的*簧測力計就測出了一頭大象的質量(如圖*).測量時用了一根長度為10m的槽鋼作為槓桿.如圖乙所示,吊鈎固定點O為支點,*簧測力計的示數為F1,測出的大象質量約為4.5t.不計槽鋼和鐵籠的質量,g=10N/kg.
(1)大象的重力約為多少?
(2)請在圖乙中畫出動力臂L1和阻力臂L2.
(3)若測得動力臂L1為9m,阻力臂L2為6cm,則*簧測力計的示數F1約為多少?
(4)若該老師在10秒中之內將大象緩慢地豎直提升了2cm,則他做了多少功?功率為多少?
【回答】
解:
(1)大象的質量m=4.5t=4.5×103kg,
則大象的重力G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N;
(2)如圖所示,過支點O分別向動力和阻力的作用線作垂線段,即為力臂;
(3)由於不計槽鋼和鐵籠的質量,阻力F2是大象對槓桿的拉力,等於大象的重力G,
根據槓桿的平衡條件F1L1=F2L2 可知 F1===300N;
(4)依題意可知,*簧測力計端下降的高度h1===3m,
則該老師做功W=F1h1=300N×3m=900J;
功率P===90W.
答:
(1)大象的重力約為4.5×104N;
(2)如上圖;
(3)*簧測力計的示數F1約為300N;
(4)若該老師在10秒中之內將大象緩慢地豎直提升了2cm,則他做的功為900J,功率為90W.
知識點:八年級下
題型:計算題