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物理必考汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来.这时可以使用“油压千斤顶 .

更新时间:2024-01-18 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来,这时可以使用“油压千斤顶”.下图是油压千斤顶的原理图.向下按动手柄,圆柱形小活塞把小油缸中的机油压向大油缸.大油缸中的油量增多,把圆柱形大活塞向上推,带着上面的重物上升.实验表明,加在密闭的液体上的压强,能够按照原来的大小向各个方向传递(这个规律叫做帕斯卡定律).现在有一个油压千斤顶,有关尺寸如图所示.如果希望在手柄上用20牛顿的力向下压时就能在大活塞上举起1吨的重物,大活塞的直径至少是多少?

试题答案

解:Ng1物理好资源网(原物理ok网)

(1)如图,0A=OB+BA=6cm+54cm=60cm=0.6m,Ng1物理好资源网(原物理ok网)

OB=6cm=0.06m,Ng1物理好资源网(原物理ok网)

由杠杆平衡条件得:Ng1物理好资源网(原物理ok网)

F×OA=F×OBNg1物理好资源网(原物理ok网)

即:20N×0.6m=F×0.06m,Ng1物理好资源网(原物理ok网)

∴F=200N,Ng1物理好资源网(原物理ok网)

∵p=pNg1物理好资源网(原物理ok网)

即:=,=,Ng1物理好资源网(原物理ok网)

则:Ng1物理好资源网(原物理ok网)

D2=d2=×(1cm)2Ng1物理好资源网(原物理ok网)

解得:D=7cm.Ng1物理好资源网(原物理ok网)

答:大活塞的直径至少是7cm.Ng1物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据杠杆平衡,知道动力臂OA=60cm,阻力臂OB=6cm,和动力大小,求出作用在小活塞上的力;Ng1物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据帕斯卡原理(加在密闭液体上的压强能够大小不变的向各个方向传递)得出大小活塞上产生的压强相等,可得=,据此求出大活塞的直径.Ng1物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题难度较大,需要学生熟练掌握杠杆平衡条件,明确找出力臂的大小,还需要熟悉帕斯卡原理的公式和圆面积的计算公式.Ng1物理好资源网(原物理ok网)

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