15.運用知識解決問題:
(1)自行車上坡以前要加緊蹬幾下,目的是:自行車的質(zhì)量一定,上坡前加緊蹬車能增大車的動能,上坡時此能量轉(zhuǎn)化成的重力勢能就多,因此自行車上坡的高度就大;
(2)如圖1所示的是指甲剪刀,O是OAB勾股的支點.OAB勾股屬于省力(選填“省力”、“費力”或“等臂”)杠桿,使用它時要費力,請在圖中畫出動力臂;
(3)如圖所示的輕質(zhì)杠桿AB,OA=0.2m,OB=0.6m,物體M所受地面支持力為120N.小雨在B端施加60N的力使杠桿水平平衡,則物體M受到的重力G=300N.

分析 (1)動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān);
(2)判斷杠桿的類型可結(jié)合生活經(jīng)驗和動力臂與阻力臂的大小關(guān)系來判斷.力臂是支點到力的作用線的距離,因此要先確定支點,然后判斷力的方向,再過支點做出力的作用線的垂線,支點到力的作用線的距離,即為所求作的力臂;
(3)知道動力大小、動力臂和阻力臂,利用杠桿的平衡條件求阻力,而阻力等于重力減去支持力,可求物重.

解答 解:(1)在上坡前加緊蹬幾下,是為了獲得更大的車速,從而會獲得更大的動能,當(dāng)車輛上坡時,就會有更多的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,自行車就上得越高,車就容易上坡;
(2)由圖可知,O為支點,動力臂大于阻力臂,所以它是省力杠桿.已知支點為O,過點O作力F1的垂線段,即動力臂L1;如圖所示:

(3)根據(jù)杠桿平衡原理可知:

F1×L1=F2×L2
F×OB=(G-F)×OA
60N×0.6m=(G-120N)×0.2m
解得:
G=300N.
故答案為:(1)動;重力勢;(2)省力;費;見上圖;(3)300.

點評 此題主要考查了能量的轉(zhuǎn)化、杠桿的分類和力臂的畫法及杠桿平衡條件的應(yīng)用,首先要掌握力臂的畫法,確定支點,從支點向力的作用線引垂線,垂線段的長度即為力臂.

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