【題目】（6分）如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的木棒，質(zhì)量為m,長度為L，豎直懸掛在轉(zhuǎn)軸O處。在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動到豎直方向夾角為θ的位置（轉(zhuǎn)軸處摩擦不計）。問：

（1）在答題紙上畫出θ=60°時拉力F的力臂L1，并計算力臂的大小。

（2）木棒的重力作用點在其長度二分之一處，隨拉開角度θ的增加，拉力F將如何變化？

并推導拉力F與角度θ的關系式。

【答案】（1）1/2L （2）F=1/2mgtanθ 當0＜θ＜90°時，tanθ隨θ的增大而增大。

【解析】

試題分析：（1）θ=60°時拉力F的力臂L1 =Lcosθ=Lcos60°=L/2 ；

（2）由杠桿平衡得： FL1=GL2，L2= Lsinθ/2

即FLcosθ=G Lsinθ/2

∴ F= mgtanθ/2

當0＜θ＜90°時，tanθ隨θ的增大而增大，拉力F也隨之增大。

【考點定向】杠桿平衡條件的應用

練習冊系列答案
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猜想一：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關；

猜想二：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。

為了驗證猜想，準備了如下實驗器材：一個帶掛鉤的木塊（重6N）、兩個砝碼（每個重5N）、一塊長木板和一個彈簧測力計。所用實驗裝置如圖所示。

在驗證猜想一時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平木板做勻速直線運動，讀取彈簧測力計的示數(shù)；在木塊上分別放置一個和兩個砝碼，按上述操作再做兩次實驗，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

實驗次數(shù)

壓力/N

測力計的示數(shù)/N

滑動摩擦力/N

1

6

1.8

2

11

3.3

3

16

4.8

（1）請將表中空格部分填寫完整；

（2）結(jié)合實驗過程分析表中數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是 ；

（3）為了驗證猜想二，還需增加的實驗器材： 。

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