物理杠杆知识练习题
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物理杠杆知识练习题
1. 问题描述:
在一个平衡杠上,两个物体A和B分别距离杠的支点的距离为2米和4米。
物体A的质量为3千克,物体B的质量为5千克。
若杠保持平衡,求物体B的所受支持力大小。
解题思路:
根据杠的平衡条件,物体A和物体B所受的力矩应该相等。
2. 所求:
物体B所受的支持力大小。
3. 已知条件:
物体A距离支点的距离 = 2米
物体B距离支点的距离 = 4米
物体A的质量 = 3千克
物体B的质量 = 5千克
4. 解题步骤:
设物体A的支持力大小为FA,物体B的支持力大小为FB。
根据杠的平衡条件,有:
(物体A质量 * 重力加速度 * 物体A距离支点的距离) = (物体B质
量 * 重力加速度 * 物体B距离支点的距离)
代入已知条件,得:
(3 * 9.8 * 2) = (5 * 9.8 * 4)
化简,得:
58.8 = 196
由此可见,方程左右两边不相等。
所以,上述假设的结果是错误的。
重新假设物体B所受的支持力大小为FB'。
由于杠保持平衡,所以
物体A和物体B的力矩相等。
设物体B的支持力造成的力矩为MB,物体A的支持力造成的力矩
为MA。
则有:
MA = MB
力矩的计算公式为:
MA = FA * 物体A距离支点的距离
MB = FB' * 物体B距离支点的距离
代入已知条件,得:
3 * 9.8 * 2 = FB' * 5 * 9.8 * 4
化简,得:
6 = FB' * 20
解得:
FB' = 0.3N
所以,物体B所受的支持力大小为0.3N。
5. 结论:
物体B所受的支持力大小为0.3N。
总结:
在解决物理杠杆问题时,我们可以利用物体的重力和力矩的平衡条件来求解。
通过逐步分析已知条件、设定未知量和利用平衡条件,我们可以解出问题中所需求的未知量。
物理杠杆问题是物理学中常见且重要的一部分,通过大量的练习可以提高我们的解题能力。
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】。