Question

15．运用知识解决问题：
（1）自行车上坡以前要加紧蹬几下，目的是：自行车的质量一定，上坡前加紧蹬车能增大车的动能，上坡时此能量转化成的重力势能就多，因此自行车上坡的高度就大；
（2）如图1所示的是指甲剪刀，O是OAB勾股的支点．OAB勾股属于省力（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，使用它时要费力，请在图中画出动力臂；
（3）如图所示的轻质杠杆AB，OA=0.2m，OB=0.6m，物体M所受地面支持力为120N．小雨在B端施加60N的力使杠杆水平平衡，则物体M受到的重力G=300N．

Answer 1

分析 （1）动能大小与物体的质量和速度有关，势能与物体的质量和高度有关；
（2）判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断．力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方向，再过支点做出力的作用线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂；
（3）知道动力大小、动力臂和阻力臂，利用杠杆的平衡条件求阻力，而阻力等于重力减去支持力，可求物重．

解答 解：（1）在上坡前加紧蹬几下，是为了获得更大的车速，从而会获得更大的动能，当车辆上坡时，就会有更多的动能转化为重力势能，自行车就上得越高，车就容易上坡；
（2）由图可知，O为支点，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆．已知支点为O，过点O作力F₁的垂线段，即动力臂L₁；如图所示：

（3）根据杠杆平衡原理可知：

F₁×L₁=F₂×L₂
F×OB=（G-F_支）×OA
60N×0.6m=（G-120N）×0.2m
解得：
G=300N．
故答案为：（1）动；重力势；（2）省力；费；见上图；（3）300．

点评 此题主要考查了能量的转化、杠杆的分类和力臂的画法及杠杆平衡条件的应用，首先要掌握力臂的画法，确定支点，从支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂．