据《杭州日报》报道,2001年6月22日,在杭州动物园内,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的*簧测力计就测出...
问题详情:
据《杭州日报》报道,2001年6月22日,在杭州动物园内,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的*簧测力计就测出了一头大象的质量(如图*).测量时用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆.如图乙所示,吊钩固定点O为支点,*簧测力计的示数为F1,测出的大象质量约为4.5t.不计槽钢和铁笼的质量,g=10N/kg.
(1)大象的重力约为多少?
(2)请在图乙中画出动力臂L1和阻力臂L2.
(3)若测得动力臂L1为9m,阻力臂L2为6cm,则*簧测力计的示数F1约为多少?
(4)若该老师在10秒中之内将大象缓慢地竖直提升了2cm,则他做了多少功?功率为多少?
【回答】
解:
(1)大象的质量m=4.5t=4.5×103kg,
则大象的重力G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N;
(2)如图所示,过支点O分别向动力和阻力的作用线作垂线段,即为力臂;
(3)由于不计槽钢和铁笼的质量,阻力F2是大象对杠杆的拉力,等于大象的重力G,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2 可知 F1===300N;
(4)依题意可知,*簧测力计端下降的高度h1===3m,
则该老师做功W=F1h1=300N×3m=900J;
功率P===90W.
答:
(1)大象的重力约为4.5×104N;
(2)如上图;
(3)*簧测力计的示数F1约为300N;
(4)若该老师在10秒中之内将大象缓慢地竖直提升了2cm,则他做的功为900J,功率为90W.
知识点:八年级下
题型:计算题