初中物理杠杆原理公式及其相关例题如下:
杠杆原理:在力的作用下,如果杠杆可以绕着固定点转动,那么动力臂乘以动力与阻力臂之比等于动力与阻力之比,用公式表示为:F1L1=F2L2。其中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。
相关例题:
例题1:有一个小孩用30牛的力去拉一个大人手下的杠杆,杠杆的机械效率为80%,已知大人体重为600牛,求小孩对杠杆的拉力。
分析:根据杠杆原理F1L1=F2L2和机械效率公式η=W有用/W总100%可求出小孩对杠杆的拉力。
解:大人对杠杆的拉力:F=G×(1-η)/n=600×(1-80%)/3=60N
小孩对杠杆的拉力即为小孩受到的阻力,即小孩对杠杆的拉力为:30N
答:小孩对杠杆的拉力为30N。
例题2:一根粗细均匀的木棒长为L,在棒的左端挂一个质量为m1的物体,右端挂一个质量为m2的物体时平衡。若将m1和m2挂在同一端,另一端放上质量为m的物体时又平衡。求棒长L。
分析:根据杠杆平衡条件列出等式求解即可。
解:设木棒重力为G,根据杠杆平衡条件有:
(m1g+G)L/2=(m2g+G)L/4
(m+G)L/4=(m2g+G)L/4
所以棒长L=m/(m+m1)
答:棒长为m/(m+m1)。
以上就是初中物理杠杆原理公式及其相关例题的全部内容,希望对您有所帮助。杠杆原理在生活中的应用非常广泛,例如杆秤、起重机的吊臂等都是利用杠杆原理制成的。
初中物理杠杆原理公式为:F1×L1=F2×L2,其中F1是动力,L1是动力臂,F2是阻力,L2是阻力臂。相关例题如下:
例题:一个工人用25N的力沿水平方向推一个重为50N的木箱在水平地面上匀速直线运动,则地面对木箱的摩擦力为多少牛?木箱与地面的接触面积为0.02m^{2},则木箱对地面的压强为多少帕?
解析:因为木箱做匀速直线运动,所以地面对木箱的摩擦力与推力平衡,大小相等,大小为25N;又因为木箱在水平面上,所以对地面的压力等于重力,即F=G=50N;又因为$p = \frac{F}{S}$,所以对地面的压强为$p = \frac{F}{S} = \frac{50N}{0.02m^{2}} = 2.5 \times 10^{3}Pa$。
答案:地面对木箱的摩擦力为25N;木箱对地面的压强为$2.5 \times 10^{3}Pa$。
这道例题主要考查了杠杆原理的应用和压强公式的应用,通过例题解析的方式帮助学生更好地理解物理知识。
初中物理杠杆原理公式是:F1 × L1 = F2 × L2,其中F1是动力,L1是动力臂,F2是阻力,L2是阻力臂。这个公式描述了杠杆的平衡条件,即当动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂时,杠杆处于平衡状态。
在使用杠杆原理时,需要注意动力和阻力之间的平衡关系。如果动力臂长度大于阻力臂长度,那么动力就会小于阻力,这种杠杆被称为省力杠杆;反之,如果动力臂长度小于阻力臂长度,那么动力就会大于阻力,这种杠杆被称为费力杠杆。
一些常见的初中物理杠杆原理例题和问题包括:
1. 有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,已知人的体重为50kg,绳子能承受的最大拉力为300N,滑轮组的机械效率为75%,求人拉起自己的最大速度。
解:设人的身高为h米,体重为G=50kg,则人上升的高度为h' = 3h米。
根据机械效率公式可得:Gh' × 75% = F × h
其中F为绳子的拉力,即F = 300N × 75% / 50kg = 45N
绳子的最大拉力为300N,所以绳子能承受的最大拉力为45N。
根据速度公式可得:v = h' / t = (3h) / t = (Gh') / (F × s) = (G × h) / (F × 3h) = Gh / 3F
代入数据可得v = 5m/s
所以人拉起自己的最大速度为5m/s。
2. 一根长为L的均匀杠杆,在水平位置平衡,已知动力臂与阻力臂之比为2:3,若在杠杆两端各加一个相等的力,要使杠杆重新恢复平衡,则动力大小应变为原来的多少倍?
解:设动力为F1,阻力为F2,动力臂为L1,阻力臂为L2。根据杠杆平衡条件可得:F1 × L1 = F2 × L2
已知动力臂与阻力臂之比为2:3,即L1:L2 = 2:3。
在杠杆两端各加一个相等的力后,设新的动力为F',阻力为F''。根据杠杆平衡条件可得:(F1 + F') × L1 = (F'' + F2) × L2
将已知量代入上式可得:(F1 + F') × 2L/5 = (F'' + F2) × 3L/5
化简可得:F' = (F'' + F2) × (5L/3 - 2L/5) / (F'' + F2) = (3L/5 - 4L/5) / (3/5) = 1/5倍
所以新的动力大小应为原来的1/5倍。
