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《简单机械》易错题解析
简单机械在生产和生活中有着广泛的应用,学习简单机械的有关知识也是我们学习下一章的基础。在解题的过程中,我们首先要认真审题,用“火眼金睛”识破题中设置的陷阱,如是,才能“踏平坎坷成大道”。请看下面的一组习题:
例1. 在图1中,用一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组提升重物A,画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕法。
图1
错解:见图2
图2
解析:对于一般的滑轮组,比如由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组(或者由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组),从动滑轮的挂钩开始绕线就是最省力的绕法,而本题在按照此法连接时,却发现剩余一个动滑轮没有连入,这是不符合连接规则的,况且图3的绕法比图2更省力。
图3
例2. 如图4所示,杠杆AOB的A端挂重为的物体,B端挂重为的物体时,杠杆处于平衡状态,若,杠杆自身重力不计,则( )
A. B.
C. D. 无法判断
图4
错解:选A
解析:题中给出的条件“AB=BO”看似平淡,实则“陷阱”,倘若认为二力的力臂相等,则会得出的错误选项,由图5可知,,根据杠杆的平衡条件可得正确答案:B
图5
例3. 如图6,物体A,重力为400N,受到的摩擦力为200N,物体A做匀速直线运动,在10s内移动的距离为0.5m(不计绳与滑轮重)。在此过程中,作用在绳端拉力F为________N。
图6
错解:200
解析:对于竖直摆放的滑轮组,;而对于本题水平摆放的滑轮组,是应为(为摩擦力),正确答案填写“100”。
例4. 如图7所示的轻质杠杆,AO小于BO,在A、B两端悬挂重物和后杠杆平衡。若将和同时向支点O移动相同的距离,则( )
A. 杠杆仍保持平衡
B. 杠杆的A端向下倾斜
C. 杠杆的B端向下倾斜
D. 无法判断
图7
错解:选A
解析:题目中“同时向支点O移动相同的距离”并不意味着移动后杠杆的力臂关系跟原来一样,假设它们移动的距离为OA,则力臂为零,而力臂不为零,所以杠杆B端下沉,应选C。
例5. 如图8所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球,,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力的力臂,并标出的方向。
图8
错解:见图9
图9
解析:图9所示只能算在A点施加的最小动力,却算不上“施加在杠杆上的最小动力”,一看图10,便知真伪,正确答案见图10。
图10
例6. 如图11所示,用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石头,若撬棒上C点受到的压力是1500N,且,则要撬动这块石头所用的最小力为:( )
A. 100N B. 150N C. 200N D. 250N
图11
错解:D
解析:如图12所示,以D为支点时,有,代入数据解得;然而本题是否动力下压杠杆时为最省力呢?不是,如图13所示,当用力向上抬,以B为支点时,有,解得,正确答案选A。
例7. 如图14所示,,图中杠杆上每个小格代表的长度都相同,在这两个力的作用下,轻质杠杆AB将( )
A. 顺时针转动 B. 逆时针转动
C. 保持水平 D. 无法判断
图14
错解:选C
解析:从题意看,符合的杠杆平衡条件,是否平衡了呢?没有,原因是杠杆平衡要求动力和阻力的作用效果相反,就本题而言,的效果使杠杆逆时针旋转,杠杆若要平衡,则的效果应该是使杠杆顺时针旋转(的方向应该向下)才对,因此本题的杠杆不会平衡,正确答案选B。
由此可见,关于简单机械习题并没有想像中的那么轻而易举,简单之中玄机暗藏,稍不留意,就会掉入出题者精心设置的陷阱之中,应对之策是:认真审题是关键。
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