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專題六杠桿的相關(guān)計算1.(2023·重慶B卷)圖甲是《天工開物》里記載的一種搗谷的舂,“橫木穿插碓頭,硬嘴為鐵,足踏其末面舂之”。若碓頭質(zhì)量為20kg,不計橫木的重力和轉(zhuǎn)動摩擦,搗谷人雙手與扶手之間的作用力為0。(g取10N/kg)(1)求碓頭的重力;解:(1)碓頭的重力:G=mg=20kg×10N/kg=200N(2)碓頭豎直下落0.5m,用時0.4s,求重力做功的功率;

(3)質(zhì)量為72kg的搗谷人,左腳與地面的接觸面積為200cm2,當他右腳在B點用最小力踩橫木使其剛好轉(zhuǎn)動時,示意圖如圖乙,已知OA∶OB=3∶2,求人左腳對地面的壓強。

人受到重力、地面支持力、杠桿的力的作用處于靜止狀態(tài),地面對人的支持力:F支持=G人-F2=72kg×10N/kg-300N=420N2.小軍發(fā)現(xiàn)一個質(zhì)量為1.6kg、不吸水的新型圓臺體建筑材料,他只有量程為0~5N的彈簧測力計,設(shè)計了如圖所示的裝置進行實驗。重為8N、底面積為100cm2的薄壁容器M內(nèi)盛有2000cm3的水,容器M置于水平地面,當輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡時豎直向上的拉力F為1.5N,此時材料浸沒在水中靜止且未觸底,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)材料受到的重力;解:(1)材料受到的重力:G=mg=1.6kg×10N/kg=16N(2)材料未放入前容器對水平地面的壓強;

(3)材料的密度。

3.如圖所示,重力不計的一木板可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動,木板可以視為杠桿,在杠桿的左側(cè)M點掛有一個棱長為0.2m的正方體A,GA=160N,在A的下方放置一個同種材料制成的棱長為0.1m的正方體B,正方體B放置在水平地面上;一個重為600N的人從杠桿的支點O開始以0.1m/s的速度勻速向右側(cè)移動,經(jīng)過6s后,到達N點靜止,此時杠桿處于平衡狀態(tài),已知MO的長度為4m。(g取10N/kg)求:

(1)正方體A的密度;(2)人在N點時,A對B的壓強;

(

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