Question

16．（1）某劇組為拍攝節(jié)目需要，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的拉力裝置來改變照明燈的高度，請(qǐng)指杠桿ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出：

①杠桿所受拉力的力臂L₁；
②杠桿所受阻力F₂的示意圖．
（2）如圖乙所示，用力打擊一摞棋子中間的一個(gè)，該棋子由靜止開始沿水平方向飛出，這表明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上面的棋子由于慣性，要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)，這些棋子因?yàn)槭艿街亓Φ淖饔�，又落到下面的棋子上�?br />（3）四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作虛幻一般分為：吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程．在這四個(gè)沖程中，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程．某單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min，該內(nèi)燃機(jī)每秒鐘對(duì)外做功的次數(shù)10次．
（4）在“測(cè)量立方體松木的密度”實(shí)驗(yàn)中，通常用到天平和刻度尺進(jìn)行測(cè)量，再用數(shù)學(xué)知識(shí)求出松木的體積．若天平右盤里砝碼和堆碼的位置如圖丙所示，則松木的質(zhì)量為36.6g，由圖丁可知松木的邊長(zhǎng)，則松木的密度約為0.57×10³kg/m³（保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）先確定動(dòng)力作用點(diǎn)（即B點(diǎn)），然后過動(dòng)力作用點(diǎn)表示動(dòng)力的方向（即豎直向上）；已知支點(diǎn)和動(dòng)力的方向，過支點(diǎn)作力的作用線的垂線段（即力臂）．
（2）力的作用效果有兩個(gè)：①力可以改變物體的形狀即使物體發(fā)生形變．②力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括物體的運(yùn)動(dòng)速度大小發(fā)生變化、運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化．
任何物體都具有慣性，慣性即物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)．
（3）熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，它的一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，其中壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
內(nèi)燃機(jī)每進(jìn)行一個(gè)工作循環(huán)，要經(jīng)過四個(gè)沖程，燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功一次，活塞往返兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周；
首先換算得到飛輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)，再計(jì)算經(jīng)過幾個(gè)工作循環(huán)，再計(jì)算燃?xì)庾龉Φ拇螖?shù)．
（4）被測(cè)物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼示數(shù)；立方體的體積等于邊長(zhǎng)的立方；
已知質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式可算出松木的密度．

解答 解：（1）過A點(diǎn)作豎直向下的力，即阻力F₂；過支點(diǎn)O作垂直于動(dòng)力作用線的垂線段，即動(dòng)力臂L₁．如圖所示
（2）受到打擊的棋子飛出去，棋子的運(yùn)動(dòng)速度和方向都發(fā)生了變化，表明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
上面的棋子由于慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，由于下方的棋子飛出，在重力的作用下落在桌子上．
（3）壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
1200r/min=20r/s，
每秒飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)20轉(zhuǎn)，內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過10個(gè)工作循環(huán)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功10次．
（4）由圖可知松木的總質(zhì)量m=20g+10g+5g+1.6g=36.6g；
由圖可知松木的長(zhǎng)度為40.0mm，合4.00cm，則松木的體積為64cm³；
則松木的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{36.6g}{64c{m}^{3}}$≈0.57g/cm³=0.57×10³kg/m³．
故答案為：（1）見下圖：

（2）力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；慣性；（3）壓縮；10；（4）36.6；0.57×10³．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查杠桿五要素，然后根據(jù)杠桿的五要素作出相應(yīng)的作用力或力臂，力的兩個(gè)作用效果、慣性、熱機(jī)的工作循環(huán)特點(diǎn)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．