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捕鼠夹
如图是捕鼠夹的工作原理图.从侧面看它是三根互相制约的杠杆,F1是弹簧作用于夹杆A上的力(图中未画出),能使夹杆A以a为转轴,迅速转到以夹击老鼠.F1大小是由弹簧的劲度系数及弹性形变程度决定,一般的捕鼠夹F1很大的.夹杆A被另一根以b为转轴的杠杆B扣着,夹杆A受到夹杆B的作用力为F2,杠杆B又被另一根以c为转轴的杠杆C扣着,BC两杠杆间的作用力为F3和F3'.而杠杆C又被一个弹簧拉住保持静止状态.当老鼠以力F4作用于鼠饵上时,由于杠杆C压住杠杆B的末端,杠杆C稍微一动,就会释放杠杆B,同时杠杆B释放夹杆A,夹杆A会以很大的力快速夹击老鼠.
(1)请在图中画出弹簧对杠杆A的作用力F1的示意图.
(2)捕鼠夹是利用________原理制成的.
(3)夹杆A受到夹杆B的作用力和夹杆B受到夹杆A的作用力F2'是一对________.(选填“平衡力”“相互作用力”)
(4)当有老鼠有力作用于鼠饵上时,三个杠杆几乎同时都由静止变为运动,这时由于此刻他们都受到了________(选填“平衡力”“非平衡力”)的作用.
(5)从图中可以看出,杠杆C之所以能用较小的力压住杠杆B和夹杆A,同时克服巨大的弹簧拉力,是因为夹杆A是________杠杆,夹杆B是________(以上两空均选填“省力”、“费力”或“等臂”).
试题答案
解:
(1)过弹簧对杠杆A的作用点O,垂直于杆A画出力F1,如图所示:
(2)由题目叙述的捕鼠夹捕鼠的工作过程可以看出,捕鼠夹是利用杠杆原理制成的;
(3)夹杆A对夹杆B施加力的作用,力的作用是相互的,夹杆B也对夹杆A产生力的作用,夹杆A受到夹杆B的作用力和夹杆B受到夹杆A的作用力是一对相互作用力;
(4)当有老鼠有力作用于鼠饵上时,三个杠杆几乎同时都由静止变为运动,运动状态发生了变化,是因为受到了非平衡力的作用;
(5)由图知,夹杆A,弹簧的力为阻力,夹杆B的作用力为动力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
夹杆B,夹杆A的作用力为阻力,夹杆C的作用力为动力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故答案为:(1)如图所示;(2)杠杆;(3)相互作用力;(4)非平衡力;(5)省力;省力
试题解析
(1)弹簧作用于夹杆A上的力垂直于杠杆向上,过作用点垂直于杠杆A画出F1的示意图;
(2)捕鼠夹是由三根互相制约的杠杆组成的,分析工作过程回答;
(3)力是物体对物体的作用,物体之间力的作用是相互的;
(4)当物体不受外力或受平衡力时,物体将保持静止或匀速直线运动;当物体受非平衡力作用时,物体的运动状态将发生变化,包括运动速度大小、方向的变化;
(5)如果动力臂大于阻力臂,杠杆为省力杠杆;如果动力臂小于阻力臂,杠杆为费力杠杆;如果动力臂等于阻力臂,杠杆为等臂杠杆;据此分析判断.
点评:本题以捕鼠夹为载体,考查了学生对力的示意图、杠杆原理、力的相互性、力的作用效果、杠杆的分类方法的了解与掌握,利用所学物理知识分析身边的现象,体现了学以致用,有意义!
