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小红喜欢搞创新设计,她利用杠杆和大气压强的知识,设计了如图装置,将蘸水的塑料挂钩的吸盘放在光滑的水平板上,挤出吸盘里面的空气后,用绳子与杠杆一端相连(杠杆的另一端可绕

答案:2  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-04-13 23:59
小红喜欢搞创新设计,她利用杠杆和大气压强的知识,设计了如图装置,将蘸水的塑料挂钩的吸盘放在光滑的水平板上,挤出吸盘里面的空气后,用绳子与杠杆一端相连(杠杆的另一端可绕O点转动),使杠杆处于水平位置.已知吸盘的面积为10cm2,杠杆被分为六等份.(设:杠杆每等份长度为L,1标准大气压约为1×105Pa,取g=10N/kg)问:
(1)大气作用在吸盘上产生的压力是多少?
(2)若要使吸盘不掉下来,在C处最多能挂多重的物体?
(3)欲使吸盘不掉下来,物体挂在A、B、C、D、E、F中的哪个位置最安全,请说明理由?
最佳答案
解:(1)F=pS=1.0×105Pa×10×10-4m2=100N.
(2)根据杠杆平衡条件得,G×OC=F×OF
所以,G×3L=100N×6L,
所以,G=200N.
(3)要使装置更安全,使B端的力最小,阻力不变、动力臂不变时,需要阻力臂最小,物体挂在A点,阻力臂最小.
答:(1)大气作用在吸盘上产生的压力是100N.
(2)若要使吸盘不掉下来,在C处最多能挂200N的物体.
(3)欲使吸盘不掉下来,物体挂在A位置最安全,阻力不变、动力臂不变时,物体挂在A点阻力臂最小,动力最小.解析分析:知道受力面积和压强,根据压强公式求出压力.知道F端的拉力、知道阻力臂、动力臂,根据杠杆平衡条件求出物体的重.要使装置更安全,使B端的力最小,阻力不变、动力臂不变时,需要阻力臂最小.点评:杠杆平衡条件是杠杆平衡问题的重要依据,一定要熟练掌握.
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