重点突破:杠杆计算题专题(2)2024-2025学年教科版物理八年级下册
2025-04-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 1 杠杆 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.25 MB |
| 发布时间 | 2025-04-22 |
| 更新时间 | 2025-04-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51754147.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年教科版八年级下册物理重点突破:杠杆计算题专题(2)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题:本大题共22小题,共176分。
1.如图所示,轻质杠杆可绕点转动,,。处挂一个质量为的物体,处加一个竖直向上的力,杠杆在水平位置平衡。取。则:
物体的重力大小为多少?
的大小为多少?
2.年月日时分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。嫦娥六号探测器开启世界首次月球背面采样返回之旅。在遥远的月球表面采集月壤无疑非常困难,在月球背面采集月壤更是困难。年月嫦娥五号已经把克的月壤带回了地球在遥远的万千米之外采集月壤,难度之大可想而知如图甲所示最左端白色装置就是机械臂,这个又细又长的带铲子的机械臂能自如地抓取一定质量的月壤并回收。图乙为该机械臂的简化示意图,在某采集过程中,机械臂抓住采集到质量为的月壤,由可伸缩的液压杆缓慢顶至水平位置。已知物体在月球上所受重力为地球上的六分之一,铲中月壤的重心距月球表面高度为机械臂质量忽略不计。
“嫦娥五号”在绕月飞行过程中,从近月点向远月点运行时减小的动能______选填“大于”、“等于”或“小于”增加的重力势能;如图甲所示“嫦娥五号”探测器的四只脚做成圆盘状的目的是______。
在采集月壤全过程中,机械臂对月壤至少做了多少功?
图乙为某次采集月壤时该机械臂的简化示意图,到的水平距离为,,点到的距离为。机械臂停在图中所示位置时,液压杆为机械臂提供的动力为动力沿液压杆伸缩的方向,则此时所采集月壤的质量为多少?
3.如图所示,戥子是一种微型杆秤,过去的中药房里都用戥子称量中药。为使问题简化,以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为,零刻度在提纽右侧、离提纽的距离为秤盘离提组的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤水平平衡时,秤砣悬挂点到提纽的距离是中药的质量是多少?
4.如图所示的是某次体育课学生做俯卧撑锻炼的场景。俯卧撑是一种可以很好地锻炼我们身体大部分肌肉的运动,其中也涉及了一些物理知识,做俯卧撑时人体可以看作一个杠杆,脚尖为支点,当身体与地面平行时其简化模型如图所示,为脚尖的位置,为重心位置,为手掌根部的位置。
当某同学做俯卧撑时身体与地面平行,其中,,自身质量为,则该同学此时手掌所受力的大小为多少?取
部分同学由于身体力量不足,无法完成一个标准的俯卧撑,于是老师就建议这部分同学类完成如图所示的跪姿俯卧撑,请根据你所学的知识解释为什么无法完成标准俯卧撑的同学可以较好地完成跪姿俯卧撑?设改为跪姿俯卧撑后动力臂与阻力臂均减小的长度
5.如图所示的轻质直角曲杆的端吊着一个重为牛的物体,已知厘米,厘米,若在端作用一个最小的力,使曲杆在图示状态保持静止。求:
在图中作出该力的方向;
该最小力的大小。
6.如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图,其中横杆可绕固定点在竖直平面内转动,长,长,在杆的端用绳子悬挂质量为的配重,他在端施加竖直向下的拉力时,杆在水平位置平衡。已知小宁重为,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重,取。求此时:
配重的重力。
拉力。
小宁同学对地面的压强。
7.杆秤是我国古代劳动人民的一项伟大发明,小明仿照图甲所示的杆秤用轻质细杆制作了一个杆秤如图乙所示,、处各有一秤纽。秤砣最远可移至点,已知,。秤砣的质量为,秤杆、秤钩和秤纽的质量均忽略不计。为了在杆秤上标定出测量需要的刻度值,将质量为的钩码挂在秤钩上,用手提起处的秤纽,移动秤砣在秤杆上悬挂的位置,至点时,秤杆达到水平平衡,此时就可以在点标定出刻度值为。。求:
的长度;
提起处的秤纽时,在点应标定出的刻度值;
此杆秤能称量物体的最大质量。
8.如图所示,工人用独轮车运泥土。设车斗和泥土的总重力为,则工人运泥土时双手抬起独轮车需要用的力是多少?
9.一根长的粗细不均匀的木料,一端放在地面上,抬起它的粗端要用的力;若粗端放在地上,抬起它的另一端时需要用的力,求:
木料重多少?
木料重心的位置。
10.如图所示,用力夹核桃时,阻力大小为牛,阻力臂为米,动力臂为米,求:动力的大小。
11.如图所示是锅炉上的安全阀示意图,当阀门受到蒸汽的压力超过安全值时,阀门就会被顶开,让蒸汽放掉一些,使锅炉气压减小。图中为轻质杠杆且可绕点转动,阀门质量不计。长,长,端所挂重物重为。
如果蒸汽刚好把阀门顶起,求处受到阀门竖直向上顶的力为多少?
当处受到阀门竖直向上顶的力为时阀门就开启,求重锤应该挂在距点多远处?
12.如图所示的轻质杠杆,长为厘米,长为厘米。在点竖直向上施加大小为牛的拉力时,杠杆恰能水平平衡。
小明同学计算重物重力的过程如下:
杠杆水平平衡
牛厘米厘米
牛
请指出此计算过程中的错误之处,并写出正确的计算过程及结果;
若将悬挂重物的细线沿杠杆缓慢从点移至点图中未标出,杠杆仍保持水平平衡,拉力大小变化了牛,求两点间的距离。
13.如图所示,一件质量千克的大衣挂在立柱式轻质晾衣架上的点处,同时在晾衣架的点处再作用一个沿方向的拉力,使晾衣架静止不动。已知点为支点,长米,长米,求:
大衣受到的重力;
拉力的大小。
14.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,为支点,为重心,为竖直方向,为拉杆端点,已知箱的总重为,为,为
你认为图示的拉杆旅行箱是省力杠杆还是费力杠杆?理由是什么?
图中在点沿方向施加动力,箱子静止时动力的力臂为多少?动力大小为多少?
15.自新冠疫情爆发到今天已经两年多了,在国家统一调控下,在其他兄弟省份和个人的支援下,武汉疫情得到了很好的控制。在防疫过程中同学们有没有注意到为了方便隔离,大量的使用了注水围挡。如图所示是某种品牌的滚塑注水围挡与对应的简化的侧视图。围挡的相关信息如下:
此围挡适用于市政基础设施工程施工以及道路挖掘维修工程的施工现场围挡;
围挡采用高密度聚乙烯、色粉抗级材料制作,塑料围挡为吹塑工艺一次中空制造成型,注水连接后稳固性能好,不易拆卸和搬动及倒塌,可抵挡级的风力,满足城市低碳环保美观要求;
围挡规格:
宽度
高度
底座厚度
净重
装满水总重量
耐候性能
使用寿命
二年以上
连接方式
产品之间互相拼装连接
请问:
装满水后,单个围挡对地面压强大约为多少?
某次使用中,单个围挡放在水平地面上,注水深度为,工人师傅要把这个围栏抬上高为的台阶至少需要对围挡做多少功?
围挡上方设计成镂空,从安全的角度可以减少被风吹倒的可能。若此时围挡中水深为,请通过计算说明水平方向最小需要多大的推力可以将单个围挡推到?
16.研究物理问题时,往往需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。如图所示,需要把一重量为,边长为,质量分布均匀的实心立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离。已知;计算结果保留一位小数
求:请在图甲中画出缓慢向右翻滚立方体时,使该立方体下底面刚刚离开水平地面所施加的最小力的示意图并计算出最小力的大小;
利用翻滚的方法使立方体翻滚一次即使原下底面变为左侧面,克服立方体的重力所做功的大小;
如果利用翻滚的方法使该立方体沿水平地面直线缓慢翻滚了,用了,则在这一过程中克服该立方体重力做功的功率大小是多少?
17.港珠澳大桥海底沉管隧道是世界最长的公路沉管隧道,沉管的吊装是由我国制造的“振华”起重船如图甲完成的。在吊装之前,沉管两端必须密封起来,某节沉管密封后的质量为,体积为。拖船将该沉管运送到安装位置附近,便可由“振华”进行吊装。它先将沉管从拖船甲板上缓慢吊起,水平移动至指定位置后,再将沉管缓慢投放到海水中,然后向沉管里的压载水箱内灌入海水,使沉管下沉至海底,完成与其它沉管的对接。
为了使沉管下沉至海底,至少应向沉管的压载水箱内灌入多少的海水?
吊装沉管时,可将起重船的结构简化为如图乙所示的模型,其中为支点,为起重臂,的长度为、且与钢缆之间的夹角为。起重船将沉管投放至海水的过程中,钢缆的拉力减小了。
在乙图中作出钢缆拉力的力臂。
不考虑起重臂和钢缆的重力,求点到钢缆的距离。
18.疫情期间,小金同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体,用细绳系在轻杆的点将轻杆悬挂起来,在杆的端悬挂质量的重物,在端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知长,长,小金质量,求此时:
小金对杆的拉力大小;
地面对小金的支持力大小。
19.某科技小组想利用电子秤来研究力臂对杠杆作用效果的影响。他们先将金属块乙放到电子秤上,显示。然后如图组装试验设备,将轻质硬杆点悬挂,在点悬挂金属块甲,记下电子秤的示数;依次将金属块甲挂到点、点,并分别记录电子秤示数,已知均间隔长。下表为实验记录表请计算金属块甲的质量。
悬挂点
电子秤示数
20.如图所示,一轻质杠杆可绕点转动,在杠杆的端悬挂一重为的物体甲,在点施加竖直向上的拉力,杠杆水平平衡。已知、的长度分别为、。
求拉力的大小
若将物体甲悬挂在点,在端施加一个力,使杠杆重新水平平衡。小明认为:此时杠杆一定是省力杠杆;小华认为:此时杠杆一定是费力杠杆。你同意谁的观点,并说明理由。
21.如图所示,为长且质量分布均匀的杠杆,其点处挂一的重物,用竖直向上的的力将物体提升时,杠杆刚好绕点旋转了,若不计摩擦,求:
有用功;
总功;
杠杆的重力。
22.如图是电子秤的内部电路,杠杆始终处于水平位置,是杠杆的中点,也是托盘的支撑点,电源电压恒为,是阻值为的定值电阻,是压敏电阻,它的阻值随压力变化关系如表,当电压表的示数等于或大于时,电子秤会自动发出报警声。杠杆、支架及托盘的重均忽略不计
压力
阻值
当该电子秤恰好报警时,托盘所放物体的质量为多少?
已知杠杆的长为,欲使在托盘上所放物体的质量为才报警。则托盘的支撑点应向左还是向右移?移动的距离为多少?
答案和解析
1.【答案】物体的重力是;
力为。
【解析】解:
物体的重力;
由杠杆平衡的条件可得:,
即,
解得:。
答:物体的重力是;
力为。
已知物体的质量,由可以求出物体的重力,然后由杠杆平衡的条件求出力的大小。
本题主要考查杠杆的平衡条件和重力的计算,属于力学基础题。
2.【答案】等于 减小压强
【解析】解:“嫦娥五号”从地球飞至月球后质量不变;“嫦娥五号”探测器的四只脚做成圆盘状的目的是通过增大受力面积减小压强;
在采集月壤全过程中机械臂对月壤至少做功:
;
力臂是支点到力的作用线的距离,点到的距离为,故动力臂,为采集到月壤的重心,则阻力臂,,
根据杠杆平衡条件可得,代入数据可得,解得,。
答:等于;减小压强;
在采集月壤全过程中,机械臂对月壤至少做功;
此时所采集月壤的质量为。
物体的质量不随空间位置的改变而改变;压力不变时,增大受力面积可减小压强;
根据计算在采集月壤全过程中机械臂对月壤至少做功;
力臂是支点到力的作用线的距离,据此分析动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡条件可得,代入数据解方程可得此时所采集月壤的质量。
本题考查影响压力作用效果的因素、做功公式、杠杆平衡条件的灵活运用以及对质量的认识。
3.【答案】解:零刻度时有杠杆的平衡条件可知:,
当秤盘中放油质量为时,由杠杆的平衡条件得:
所以
答:秤砣悬挂点到提纽得距离为,中药得质量为。
【解析】根据杠杆的平衡条件,在零度时:,当秤盘中放药时:,即可求出答案。
本题考查了杠杆得平衡条件得应用。
4.【答案】解:同学的重力为:;
人的身体相当于杠杆,是支点,人的重力是阻力,地面对双手的支持力是动力,根据杠杆平衡条件得:
,
,
解得
跪姿俯卧撑时,支点在腿与地面的接触处,即支点前移,改为跪姿俯卧撑后动力臂与阻力臂均减小的长度,
根据杠杆平衡条件得:
,
结合数学知识可知小于。
答:手掌所受力的大小为;
见解析。
【解析】根据得出同学的重力;人的身体相当于杠杆,是支点,人的重力是阻力,地面对双手的支持力是动力,根据杠杆平衡条件求解。
跪姿俯卧撑时,支点在腿与地面的接触处,即支点前移,改为跪姿俯卧撑后动力臂与阻力臂均减小的长度,根据杠杆平衡条件分析。
本题考查杠杆平衡条件的运用,关键是找出杠杆的五要素。
5.【答案】由图可知,阻力和动力作用在杠杆的两侧,为了保持杠杆的平衡,若在端作用一个最小的力,这个力的方向是斜向下的,连接为端的最长力臂,此时过端的力为最小力,如图:
已知
且 ,由勾股定理可知, ,由杠杆平衡条件 得
代入数值得
解得最小力 的大小 。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
6.【答案】解:配重的重力为:;
根据杠杆的平衡条件有:;
所以拉力为:。
因为小宁处于静止状态,根据受力分析可知:;
则;
因为物体间力的作用是相互的,所以小宁对地面的压力等于支持力:,
小宁对地面的压强为:。
答:配重的重力为;
拉力为;
小宁同学对地面的压强为。
【解析】根据进行计算。
根据杠杆的平衡条件进行计算。
根据压强公式进行计算。
本题考查的是重力和压强的计算;会利用杠杆的平衡条件进行计算。
7.【答案】解:物体的拉力等于重力,则;
;
提起处的秤纽时,由 ;
所以;
提起处的秤纽时,;
;
根据杠杆平衡条件知,由 ;
由 ;
所以在点应标定出的刻度值;
分析可知,当提起处的秤纽,秤砣移至点时,此杆秤称量物体的质量最大.
;
根据杠杆平衡条件知,由 ;
。
答:的长度是;
提起处的秤纽时,在点应标定出的刻度值是;
此杆秤能称量物体的最大质量是。
【解析】根据杠杆的平衡条件结合左右侧作用力分析;
根据杠杆平衡条件计算其质量;
根据最大的力臂结合杠杆平衡条件计算最大质量。
本题考查杠杆的平衡条件,属于中档题。
8.【答案】解:根据杠杆的平衡条件得,。
【解析】将独轮车看作杠杆,支点在轮轴上,动力为,阻力为车的重力,根据杠杆的平衡条件求解
9.【答案】木料重为
假设杆长为,粗的一端粗,细的一端细,根据杠杆平衡条件 得
解之得: 。所以木料重心的位置靠近粗端。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
10.【答案】解:根据杠杆的平衡条件可得,代入数据
解得:。
答:动力大小为。
【解析】根据杠杆的平衡条件代入数据即可求得结果。
11.【答案】由杠杆平衡条件可得
处受到阀门竖直向上顶的力为
由杠杆平衡条件可得
重锤离点的距离
重锤与点的距离
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
12.【答案】计算过程中阻力臂不是,应为,正确解题过程为:
杠杆水平平衡
牛厘米厘米
牛
杠杆受到的阻力大小等于物体的重力,故重物的重力为。
若对应的力臂变大,拉力变大,根据杠杆平衡条件有
则
大于长度,不符合题意;
若对应的力臂变小,拉力变小,根据杠杆平衡条件有
则
两点间的距离
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
13.【答案】解:大衣受到的重力为
如图,支点为,从支点到动力的作用线的距离为动力臂,大衣作用在点的力为阻力,从支点到阻力作用线的距离为阻力臂,如图所示
由数学知识可得,动力臂为
阻力臂为
根据杠杆平衡条件可得
所以可得,拉力的大小为
【解析】详细答案和解答过程见答案
14.【答案】解:
拉杆旅行箱在使用的过程中,动力臂要大于阻力臂,为省力杠杆;
如图,延长画出力的作用线,然后过支点作力的作用线的垂线段,则的力臂就是,
在中,,
所以;
为重心,为竖直方向,则图中为阻力臂,
由杠杆平衡条件可得:,
即,解得。
答:图示的拉杆旅行箱是省力杠杆;理由是动力臂大于阻力臂;
图中在点沿方向施加动力,箱子静止时动力的力臂为;动力大小为。
【解析】根动力臂和阻力臂的大小分析杠杆的种类;
画出的力臂,在直角三角形中所对的直角边是斜边的一半求出力臂。然后根据杠杆平衡条件求出大小。
对于杠杆平衡的计算是比较容易理解的,只要找到动力臂、动力、阻力和阻力臂,根据杠杆平衡条件进行计算。
15.【答案】解:装满水后,单个围挡对地面压强大约;
围挡的重力为,
注入的水的重力,
工人师傅要把这个围栏抬上高为的台阶至少需要对围挡做的功为;
因为推力是水平的,当围栏刚被推动时,水平力最小。
由杠杆知识有,
即,
解得。
答:装满水后,单个围挡对地面压强大约为;
某次使用中,单个围挡放在水平地面上,注水深度为,工人师傅要把这个围栏抬上高为的台阶至少需要对围挡做的功;
水平方向最小需要的推力可以将单个围挡推到。
【解析】装满水后,单个围挡对地面压强大约;
利用求得围挡的重力及注入的水的重力,再利用求得工人师傅要把这个围栏抬上高为的台阶至少需要对围挡做的功;
因为推力是水平的,当围栏刚被推动时,水平力最小,利用杠杆的平衡条件求解即可。
此题考查了功的计算及杠杆的平衡条件的应用,属于中等难度的题目。
16.【答案】解:要想用最小的力使立方体一边刚好离开地面,由图知,支点为,动力臂应该达到最大,为最大动力臂,所施加的力应该与力臂垂直且向上,如图所示:
,
根据杠杆平衡条件可知:
,
最小力;
翻滚时重心升高的高度:,
翻滚一次克服重力做的功,
移动,要翻滚次,所以人做的功,
克服立方体重力做功的功率。
答:;所用最小力为;
翻滚一次克服重力做的为;
克服立方体重力做功的功率为。
【解析】要想用最小的力使立方体一边刚好离开地面,那么动力臂应该达到最大,立方体最长的力臂应该为对角线,根据杠杆平衡条件画出最小力;再利用直角三角形的三边关系,求出动力臂的长度,根据杠杆平衡条件求出最小力;
根据求出翻滚一次克服重力做的功;
求得翻滚克服重力做的功,再根据求出功率。
本题考查了力臂、功和功率的计算,以及如何寻找最省力的方法,弄明白重心升高的高度是解决此题的关键,难度很大。
17.【答案】解:沉管下沉至海底时,处于悬浮状态,则;
由阿基米德原理,故G,则;
由得,压载水箱内海水的体积为:;
过支点作的垂线,即为钢缆的力臂,如图所示:
起重船将沉管投放至海水的过程中,钢缆的拉力减小了,说明起重船将沉管投放至海水前钢缆的拉力为;起重船将沉管投放至海水前钢缆所受拉力;
过支点作的垂线,即为钢缆的力臂,如图所示:
因为的长度为、且与钢缆之间的夹角为,因此;
根据杠杆平衡条件可知;
代入数据得;
解得。
答:为了使沉管下沉至海底,至少应向沉管的压载水箱内灌入的海水;
见解答图;
不考虑起重臂和钢缆的重力,点到钢缆的距离为。
【解析】沉管下沉至海底时,处于悬浮状态,故浮力等于沉管和压载水箱内海水的总重力,根据阿基米德原理求出所受浮力,根据求出总重力,即可求出压载水箱内海水的重力,再结合密度公式即可求出压载水箱内海水的体积;
根据力臂的画法,先找支点,再画力的作用线,然后过支点作垂直于力的作用线的垂线,即为力臂;
根据杠杆平衡条件求出钢缆的拉力,然后求出钢缆的拉力,再根据杠杆平衡条件求出点到钢缆的距离。
此题考查了重力的计算、阿基米德原理、力臂的画法、杠杆的平衡条件等知识点,有一定难度,属综合题。
18.【答案】解:杠杆在水平位置平衡,是杠杆支点,是阻力臂,阻力大小等于重物大小,,
是动力臂,小金对杠杆的拉力为动力,
根据杠杆平衡条件可得:
,
,
解得:,
即小金对杆的拉力为。
小金的重力:
,
小金受三个力,竖直向下的重力、杆对小金竖直向上的拉力、地面对小金竖直向上的支持力,这三个力平衡,杆对小金的拉力与小金对杆的拉力为相互作用力,大小相等,则地面对小金的支持力:
。
答:小金对杆的拉力大小为。
地面对小金的支持力大小为。
【解析】杠杆在水平位置平衡,是杠杆支点,是阻力臂,阻力大小等于重物大小,是动力臂,小金对杠杆的拉力是动力,根据杠杆平衡条件求出拉力大小。
对小金进行受力分析,小金受到重力、拉力和支持力作用,根据力的平衡知识求出地面对小金的支持力。
本题考查杠杆的平衡条件和力的平衡条件的应用,难度不大。
19.【答案】解:根据杠杆平衡原理可知,当甲挂在点时
当甲挂在 点时
代入数据可得
由解得: 。
答:金属块的质量为 。
【解析】略
20.【答案】解:由图可知,阻在杠杆的端悬挂一重为的物体甲,在点施加竖直向上的拉力,杠杆水平平衡。
已知、的长度分别为、,则,
根据杠杆平衡条件可得,
所以。
都不同意,因为点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能是等臂杠杆,也可能是省力杠杆,还可能是费力杠杆。
答:拉力的大小为;
都不同意,只有作用点,没有力的方向,不能确定力臂的大小,因此不能确定力的大小,不能确定是省力还是费力。
【解析】根据杠杆平衡条件,求出拉力的大小。
根据杠杆的平衡条件,力臂的大小关系决定了力的大小关系。
知道动力、动力臂、阻力、阻力臂中的任意三者,根据杠杆平衡条件都可以求出未知量,此题是有关杠杆的平衡条件的应用,根据力臂的关系判断杠杆的分类。
21.【答案】解:克服物体重力所做的有用功:;
根据数学知识可知,杠杆点上升的高度:,
力对杠杆所做的总功:;
不计摩擦,克服杠杆重力所做的功即为额外功:,
杠杆重心上升的高度:,
由可知,杠杆的重力:。
答:有用功为;
总功为;
杠杆的重力为。
【解析】根据求出克服物体重力所做的有用功;
根据数学知识求出杠杆端在竖直方向上移动的距离,根据求出总功;
根据求出额外功,不计摩擦,克服杠杆重力所做的功即为额外功,根据计算杠杆的重力。
本题考查有用功、额外功和总功的计算,能熟练运用数学知识是解题的关键。
22.【答案】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,
当电压表的示数等于或大于时,电子秤会自动发出报警声,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流,
串联电路总电压等于各部分电压之和,此时力敏电阻两端的电压,
此时力敏电阻接入电路的阻值,
由表格可知力敏电阻受到的压力为,
根据杠杆平衡条件可得,则托盘则物体是重力,
托盘所放物体的质量;
托盘上所放物体的重力,
根据杠杆平衡条件可得,则,
则托盘的支撑点应向右移。
答:当该电子秤恰好报警时,托盘所放物体的质量为;
托盘的支撑点应向右移,移动的距离为。
【解析】闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,
当电压表的示数等于或大于时,电子秤会自动发出报警声,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,根据串联电路电压规律计算此时力敏电阻两端的电压,根据欧姆定律计算此时力敏电阻接入电路的阻值,由表格可知力敏电阻受到的压力,
根据杠杆平衡条件可得,据此计算托盘则物体是重力,根据计算托盘所放物体的质量;
根据计算托盘上所放物体的重力,根据杠杆平衡条件可得,进一步计算,据此确定点移动的方向,进一步计算托盘的支撑点移动的距离。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、杠杆平衡条件、重力公式的灵活运用,有一定难度。
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