桔槔（jiégāo）是中國古代的一種汲水工具，早在春秋戰(zhàn)國時期就已經相當普遍。桔槔的結構相當于一個杠桿。橫長桿的中間由豎木支撐起來，橫桿的一端用一根直桿與水桶相連，另一端綁上一塊石頭。汲水時，人用力將直桿與水桶往下壓。當水桶水裝滿后，就去拉石頭那端的繩子把水桶拉起來。這樣，汲水過程的主要用力方向是向下的，大大減少了人們提水的疲勞程度。
如圖所示的桔槔模型，已知AO=1.2m,BO=0.8m；直桿與水桶的總質量為2kg,水桶容積為0.02m3；選用一塊質量適當?shù)氖^綁于B端，使桶在水面以上且不裝水時，橫長桿恰好處于水平位置平衡。不考慮杠桿小角度轉動帶來的力臂變化，水桶側壁厚度、橫長桿和輕繩質量皆忽略不計。
（1）求B端的石頭質量是多少？
（2）汲水時，手握住直桿豎直向下用力F，讓空桶浸入水中，求F至少要多大才能成功汲水。
（3）參看文段中劃波浪線的句子，與傳統(tǒng)從井中提水方式相比，為什么使用桔槔會減少人們提水的疲勞程度？
【考點】杠桿的平衡條件的計算．
【答案】（1）B端的石頭質量是3kg；
（2）汲水時，F(xiàn)至少為200N才能成功汲水；
（3）傳統(tǒng)方式從井中提水時用力方向向上，汲水時僅利用人的拉力將水提上來，使用桔槔汲水過程的主要用力方向是向下的，而且汲水時是在人的拉力和石頭重力共同作用下將水提上來，所以與傳統(tǒng)從井中提水方式相比，使用桔槔會減少人們提水的疲勞程度。
（2）汲水時，F(xiàn)至少為200N才能成功汲水；
（3）傳統(tǒng)方式從井中提水時用力方向向上，汲水時僅利用人的拉力將水提上來，使用桔槔汲水過程的主要用力方向是向下的，而且汲水時是在人的拉力和石頭重力共同作用下將水提上來，所以與傳統(tǒng)從井中提水方式相比，使用桔槔會減少人們提水的疲勞程度。
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：56引用：2難度：0.5
相似題
-
1．桿秤是我國古代杠桿應用的杰作之一，它是根據(jù)杠桿原理制造的測量質量的工具，體現(xiàn)了我國人民的聰明才智。如圖所示，桿秤提紐支點O固定在細木棒上，金屬塊M固定在A點，AO=5cm,鉤碼N是桿秤的秤砣，鉤碼N的重力是GN=1N，將鉤碼N掛在B點時，OB=10cm,桿秤恰好水平平衡。根據(jù)杠桿平衡原理公式，金屬塊M所受的重力是 N。細繩和杠桿的質量忽略不計，g取10N/kg。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：22引用：2難度：0.6 -
2．如圖所示，OABC為一輕質杠桿，O為支點，OA=BC=0.2m,AB=0.4m,將重30N的物體懸掛在A點，當杠桿在圖示位置平衡時，在C點至少需加N的拉力。發(fā)布：2024/12/13 9:0:3組卷：314引用：2難度：0.7 -
3．利用杠桿的平衡公式F1L1=F2L2自編一道題，并計算出所求物理量。
發(fā)布：2024/12/5 8:0:1組卷：11引用：1難度：0.5