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杠杆平衡条件的应用专题复习学案

发布时间:2014-01-10 13:46:13  

杠杆平衡条件的应用专题复习学案

一、 复习目标

1.复习杠杆的平衡条件,总结归类常见题目类型。

2.培养学生利用杠杆平衡条件解决实际问题的能力。

二、 知识储备

1.杠杆的平衡条件是指杠杆处于________或________状态,杠杆的平衡条件是:_________________________________.

2.力臂是指从_______________的距离;当____到_______的距离作力臂时,此时力臂最大。

3.杠杆可分为:①_____________特点________________②___________特点____________③__________特点____________

三、 常见题目类型分析

(一)杠杆的再平衡问题

例1、如图1

A.两边钩码各向外移动一格 B.左边增加一个钩码,右边向外移动一格

C.左右两边的钩码各减少一个

D.左右两边的钩码各增加为原来的两倍。

图1 例2、杠杆两端各挂一个重力不相等的实心铁块GA、GB,并且GA>GB,杠杆恰好

平衡,如果把GA、GB都浸没在水中,不移动支点的位置,杠杆能否继续保持平衡?

练习:

1.用一根细棉线把一段直铁丝吊起来,让铁丝能在水平位置平衡,再将棉线右边的铁丝对折一下,铁丝还能在水平位置平衡吗?

2.杠杆左右两端分别挂有20 N及30 N的重物,杠杆在水平位置平衡.若使两端都减少5 N,则 ( )

A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍保持平衡 D.以上说法都不对

3.一杠杆左右两端挂有质量不等的铜块和铁块,杠杆处于平衡,现将两铜块和铁块同时浸入 水中,则杠杆将( )

A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.保持平衡 D.无法判断。

(二)最大力臂问题

例3、如图2所示,要想将重500N,半径为0.5m的车轮滚上高为20cm的台阶,其所用的最小力应是_______________N.

练习

(三)力的大小变化问题:

例4、如图4所示的杠杆正处于平衡状态,现将弹簧秤改为沿斜上方用力拉,要使这个杠杆仍保持平衡,弹簧秤的示数将( )

A.增大 B.不变 C.减小 D.无法判定

练习

如图5所示:用一始终垂直于杠杆的力把杠杆的一端抬起,则作用在杠杆末端的力F大小的变化情况是( )

A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大,后变小

(三)杠杆平衡条件应用综合题:

例5、如图6所示,金属块M静置于水平地面上时,对地面的压强为5.4×105帕,轻质杠杆AB的支点为O,OA:OB=5:3,在杠杆的B端用轻绳与金属连接(如图4所示)。若在杠杆的A端悬挂质量为m=4千克的物体时,杠杆在水平位置平衡。此时金属块对地面的压强为1.8×105帕。若要使金属块离开地面,那么,杠杆A端所挂物体的质量至少应为多少?

练习:

图7为冷水自控装置,小水箱与锅炉相连,当杠杆呈水平状态时,浮球一半体积浸入水中,塞子B刚好顶住自来水进口。测得浮球体积500厘米3,OC=25厘米,OD=1厘米,水管横截面积为1厘米2,由此算出自来水压强多大?(不计杠杆、连杆、塞子、浮球质量)

图7 图6 图5 图

4 图2 图

3 请在图3中画出用羊角锤起钉时所用的最小力F。(要求保留作图痕迹)

四、达标测试题

1.用如图8所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直

向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,F的大小将( )

A.保持不变 B.逐渐变小

C.逐渐变大 D.先变大,后变小

2.利用如图9所示的装置估测物G的重,当杠杆平衡时,已知力F

大小为5牛,则物G的重( )

A.大于5牛B.小于5牛C.等于5牛D.无法确定

3.用不等臂天平称质量为4g的物体,先放在右盘中称,再放左盘中称,记下两次的结果,则其记录值可能为( )

A.2g 6 g B.4 g 1g C.10 g 6 g D.3.2 g 5 g

4.如图6所示,杠杆可绕O点转动,已知OA=BC=20厘米,AB=30厘米,B点悬挂一重物G,在C点施10N的力,使轻杆在图示位置平衡。问:在B处最多能吊起多重的物体?

5.如图14所示,杠杆可绕O点转动,已知OA=BC=20厘米,AB=30厘米,B点悬挂一重物G,在C点施10N的力,使轻杆在图示位置平衡。问:在B处最多能吊起多重的物体?

图9 图8

6.小东想估测出某种油的密度ρ油,他手边的测量工具只有刻度尺。小东利用身图14

边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图16所示。下面是小东测出ρ油的部分实验步骤,请

你按照小东的实验思路,将实验步骤补充完整。

(1)用刻度尺测出OE的长度Lo

(2)把金属块B浸没在油中,把重物A从E处移动到D

处时,硬棒再次在水平位置平衡

(3)

(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ

为: 。 油图16 的表达式

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