Question

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捕鼠夾
如圖是捕鼠夾的工作原理圖．從側(cè)面看它是三根互相制約的杠桿，F(xiàn)₁是彈簧作用于夾桿A上的力（圖中未畫出），能使夾桿A以a為轉(zhuǎn)軸，迅速轉(zhuǎn)到以夾擊老鼠．F₁大小是由彈簧的勁度系數(shù)及彈性形變程度決定，一般的捕鼠夾F₁很大的．夾桿A被另一根以b為轉(zhuǎn)軸的杠桿B扣著，夾桿A受到夾桿B的作用力為F₂，杠桿B又被另一根以c為轉(zhuǎn)軸的杠桿C扣著，BC兩杠桿間的作用力為F3和F3'．而杠桿C又被一個彈簧拉住保持靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)老鼠以力F₄作用于鼠餌上時，由于杠桿C壓住杠桿B的末端，杠桿C稍微一動，就會釋放杠桿B，同時杠桿B釋放夾桿A，夾桿A會以很大的力快速夾擊老鼠．

（1）請在圖中畫出彈簧對杠桿A的作用力F₁的示意圖．
（2）捕鼠夾是利用______原理制成的．
（3）夾桿A受到夾桿B的作用力和夾桿B受到夾桿A的作用力F₂'是一對______．（選填“平衡力”“相互作用力”）
（4）當(dāng)有老鼠有力作用于鼠餌上時，三個杠桿幾乎同時都由靜止變?yōu)檫\動，這時由于此刻他們都受到了______（選填“平衡力”“非平衡力”）的作用．
（5）從圖中可以看出，杠桿C之所以能用較小的力壓住杠桿B和夾桿A，同時克服巨大的彈簧拉力，是因為夾桿A是______杠桿，夾桿B是______（以上兩空均選填“省力”、“費力”或“等臂”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）彈簧作用于夾桿A上的力垂直于杠桿向上，過作用點垂直于杠桿A畫出F₁的示意圖；
（2）捕鼠夾是由三根互相制約的杠桿組成的，分析工作過程回答；
（3）力是物體對物體的作用，物體之間力的作用是相互的；
（4）當(dāng)物體不受外力或受平衡力時，物體將保持靜止或勻速直線運動；當(dāng)物體受非平衡力作用時，物體的運動狀態(tài)將發(fā)生變化，包括運動速度大小、方向的變化；
（5）如果動力臂大于阻力臂，杠桿為省力杠桿；如果動力臂小于阻力臂，杠桿為費力杠桿；如果動力臂等于阻力臂，杠桿為等臂杠桿；據(jù)此分析判斷．
解答：解：
（1）過彈簧對杠桿A的作用點O，垂直于桿A畫出力F₁，如圖所示：

（2）由題目敘述的捕鼠夾捕鼠的工作過程可以看出，捕鼠夾是利用杠桿原理制成的；
（3）夾桿A對夾桿B施加力的作用，力的作用是相互的，夾桿B也對夾桿A產(chǎn)生力的作用，夾桿A受到夾桿B的作用力和夾桿B受到夾桿A的作用力是一對相互作用力；
（4）當(dāng)有老鼠有力作用于鼠餌上時，三個杠桿幾乎同時都由靜止變?yōu)檫\動，運動狀態(tài)發(fā)生了變化，是因為受到了非平衡力的作用；
（5）由圖知，夾桿A，彈簧的力為阻力，夾桿B的作用力為動力，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；
夾桿B，夾桿A的作用力為阻力，夾桿C的作用力為動力，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．
故答案為：（1）如圖所示；（2）杠桿；（3）相互作用力；（4）非平衡力；（5）省力；省力
點評：本題以捕鼠夾為載體，考查了學(xué)生對力的示意圖、杠桿原理、力的相互性、力的作用效果、杠桿的分類方法的了解與掌握，利用所學(xué)物理知識分析身邊的現(xiàn)象，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！