1. 有一種機械裝置,叫做「滾珠式力放大器」,其原理如圖所示,斜面A 可以在水平面上滑動,斜面B以及物塊C都是
設滾柱對物體A的正壓力為F'4,在圖(a)中有
F'4sinα=F
故F'4=F/sinα
按照作用力與反作用力定律,物體內A對滾柱的正壓力大小亦為F'4,方向與容F'4相反,見圖(b)
F4=F/sinα (1)
設物體B對滾柱的正壓力大小為F3,見圖(b),則在鉛垂方向有
F3sinβ=F4cosα
F3sinβ=Fcosα/sinα
F3sinβ=Fctgα
F3=Fctgα/sinβ (2)
在水平方向有
F2=F3cosβ+F4sinα
代入式(1)、式(2)有
F2=(ctgαctgβ+1)F
按照作用力與反作用力定律,滾柱對物體C的作用力F'亦等於F2
F'=(ctgαctgβ+1)F
力放大倍數
A=ctgαctgβ+1
例如,若α=β=10º,則力放大倍數最高可達到
A=ctg10ºctg10º+1=33倍
2. 如圖所示,過山車在開始旅行時,是靠一個機械裝置推上最高點的,在第一次下行後,就沒有任何裝置為它提供
原題答案為:(1)過山車通過A點向上運動時,過山車的速度越來越小動能減小,但所處高度增大重力勢能增大,此過程中動能轉化為重力勢能.
(2)因為過山車在下滑後過山車由於摩擦能量會有一部分轉化為內能,所以能量會越來越小,因此必須使後來的小山丘高度越來越低才可以保證能夠通過.
(3)過山車安裝了機械制動裝置,在結束行程後能夠准確地停下來,並不是能量消失了,而是它的能量發生了轉化,它的機械能轉化為了內能.
故答案為:
答:(1)過山車通過A點向上運動過程中,動能轉化為重力勢能.
(2)在運動的過程中受到阻力,有部分機械能損失(或機械能轉化為其他形式的能或內能),機械能減少,不能再上升到原來的高度,所以後面的「小山丘」設計的比開始時的「小山丘」低.
(3)能量沒有消失,是機械能轉化為內能.
3. 如圖所示的四個裝置中,關於這四個圖說法正確的是()A.甲圖工作過程中將電能轉化為機械能B.乙圖是
A、這是電動機的原理模型,因電而動,工作時把電能轉化為機械能,故A正確;
B、這是電磁感應現象實驗裝置,是發電機的原理,故B正確;
C、這是奧斯特實驗裝置,說明通電導線的周圍存在磁場,故C錯誤;
D、此裝置有電源,是通電導體在磁場中受力的實驗,故D錯誤.
故選A、B.