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杠杆典型例题

发布时间:2013-10-31 08:05:41  

第三讲 杠杆平衡条件的应用

常见考试题型

一.作力臂:找出支点位置O(标出它),作它到力臂的距离(点到直线的距离),力臂一定经过支点。

典型例题:为使杠杆ON在图乙位置能保持静止,需在M点施加一个力F.画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图;

练1:图是吊车吊起重物的情景,点O是起重臂OB的支点。请在图中作出F1、F2的力臂L 1、L2。

练2:一个均匀的圆柱形木柱,直立在水平地面上,其截面如图7所示,现欲使木柱的C点稍离地面(以D点为支点),应在木柱上的哪一个点施加力,才能使施加的力最小,请在图上画出这个最小的力并用字母表示出此时力的大小。

二.杠杆类型的判断 :三类杠杆的判断依据为其动力臂与阻力臂之间的大小关系,所以正确找出L1和L2是关键。

典型例题:如图2所示是安置在公路收费站栏杆的示意图,当在A处施加一个动力时,可将栏杆逆时针拉起来,它是一根( )

A.省力杠杆; B.费力杠杆; C.等臂杠杆; D.无法确定。

练1:当你在用长柄的扫把扫地时,认真想一想就知道它是一个

杠杆,为了让扫地时用力稍微小一些。施力的手应握到 (“下方”或“上方”)。 练2:如图所示,甲图中的餐具夹是 杠杆

练3:如图为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O

点转动;伸缩撑杆为圆弧状,伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂

垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是

A.吊臂是一个省力杠杆

B.使用这种吊车,好处是可以少做功

C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变

D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小

三.杠杆的动态平衡:根据杠杆的平衡条件,力和力臂之间互相影响,画出力臂或力的变化是关键。有时要用到三角形的知识。 图2

典型例题:2.如图2,F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G

的过程中

A.F大小不变; B.F逐渐变大;

C.F逐渐变小; D.F先逐渐变小后逐渐变大.

练1:如图,杠杆提升重物G(杠杆顺时针方向转动),OB到达水平位置之前的过程中,若力F的方向始终保持与OA垂直,则力F的大小将

A. 逐渐变大; B. 逐渐减小;

C. 先变大后变小; D. 先变小后变大.

练2:如图所示,一个直杠杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂 一重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中,力F大小的变化情况是( )

A.一直增大 B.一直减小

C.先增大后减小 D.先减小后增大

四、力或力臂变化后平衡问题:根据F1L1=F2L2公式,变化后是否平衡主要看变化后(动力X动力臂)是否等于(阻力X阻力臂),算出左边与右边的关系。 典型例题:如图所示,用铜和铁制成质量相等的实心物体甲和乙,将它们分别挂在杠杆两端时,杠杆平衡。若把这两个物体全部浸没在水中,则杠杆将( )

A.保持平衡 B.不能平衡,A端下沉

C.不能平衡,B端下沉 D.不能确定

练1:如图所示,粗细均匀的直尺AB,将中点O支起来,在B端放

一支蜡烛,在AO的中点C上放两支蜡烛,如果将三支完全相同的蜡烛

同时点燃,它们的燃烧速度相同.那么在蜡烛燃烧的过程中,直尺AB

将( )

A.始终保持平衡

B.蜡烛燃烧过程中A端逐渐上升,待两边蜡烛燃烧完了以后,才恢复平衡

C.不能保持平衡,A端逐渐下降

D.不能保持平衡,B端逐渐下降

五、杠杆的计算:一定要标出杠杆的五要素。

典型例题:如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm,OC长为30cm,∠OAB=30o.

(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.

(2)拉力F的大小是多少?

练1:一个密度均匀的厚木板长16 m,重400 N,对称地放在相距8 m的两个支架上,如图9所示,一个体重为500 N的人,从C点出发向B走去,在板翘起来之前,他能走到离A点多远的地方?

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1.如图1重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直,现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角,在棒转动的过程中 ( )

A.动力臂逐渐变大; B.阻力臂逐渐变小;

C.动力逐渐变大; D.动力逐渐减小

2.如图,一直杆可绕0点转动,为提高重物,用一个始终跟直杆垂直的力下使直杆由竖直位置漫漫转动到水平位置,在这个过程中这个直杆( )

A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆

C.先是省力的,后是费力的 D.先是费力的,后是省力的

3.(徐州市考题)如图6所示,在杠杆OA上的B点悬挂一重物G,A端用细绳吊在小圆环E下,且细绳长AE等于圆弧半径,此时杠杆恰成水平状态,A点与圆弧环CED的圆心重合。当E环从C点逐渐顺时针滑到D点的过程中,吊绳对A端的作用力大小将( )

A. 保持不变

B. 逐渐增大

C. 由大变小,再由小变大

D. 由小变大,再由大变小

4.如图所示,用铜和铁制成实心物体甲和乙,将它们分别挂

在杠杆两端,并将物体全部浸没在水中,等臂杠杆平衡。若

把这两个盛水的杯子撤去,则杠杆将( )

A.保持平衡 B.不能平衡,A端下沉

C.不能平衡,B端下沉 D.不能确定

5、(扬州市考题)如图,一轻质杠杆的B端挂一质量为10kg的物体,A端用一细绳将杠杆系于地上,细绳与杠杆间的夹角为30°,OA=1m,OB=0.4m,此时杠杆在水平位置平衡。现在O点放一质量为5kg的物

体,用F=10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动。问

(1)物体运动到距O点多远的地方,细绳AC的拉力恰好为零?(G=10N/kg)

(2)在移动物体的过程中F做的功及功率是多少?

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