◎ 题目

如图，长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕O点在竖直平面内自由转动．现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离及F的大小，再改变拉力F作用点的位置，测出相应的F与x的大小，所得实验数据如表． 试验次数 x/m P/N 1 0.5 20 2 1.0 10 3 1.5 6.7 4 2.0 5 5 2.5 4 （1）由表中数据可得F与x之间的关系是：______． （2）O点到金属杆重心的距离为______m． （3）若测力计量程为25N，则x控制在______范围．

◎ 答案

（1）从表中数据可以看出，当动力臂x增大时，拉力F逐渐减小， 并且Fx是一个定值，且Fx=20N×0.5m=10N?m，则F与x之间的关系是F= 10N?m x ． 故答案为：F= 10N?m x ． （2）设O点到金属杆重心的距离为L，即重力的力臂为L， 由表中数据知：F=20N，x=0.5m，由杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂， 得：G×L=F×x，O点到金属杆重心的距离L= F×x G = 20N×0.5m 10N =1m． 故答案为：1． （3）当拉力等于测力计量程F=25N时，拉力最大，拉力的力臂最小， 由杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂， 得：G×L=F最大×x最小，x最小= G×L F最大 = 10N×1m 25N =0.4m； 拉力力臂的最大值是金属杆的长度L最大=3m； 则x范围是：0.4m≤x≤3m． 故答案为：0.4m≤x≤3m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕O点在竖直平面内自由转动．现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离及F的大小，再改变拉力F作用点的位置…”主要考查了你对  【杠杆的平衡条件】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。