如何分析杠桿轉(zhuǎn)動過程中動力大小的變化分析研究

1、如何分析杠桿轉(zhuǎn)動過程中動力大小的變化？例題：如圖所示，杠桿oab可繞支點o自由轉(zhuǎn)動，在b點施加一個力f并將杠桿緩慢勻速抬起，分析下列三種情況，力f大小的變化情況。（1） f始終垂直于杠桿。例：一根直桿可繞軸o轉(zhuǎn)動，在直桿的中點掛一重物，在桿的另一端施加一個方向始終與杠桿垂直的力f，如圖所示，當(dāng)直桿從豎直位置慢慢抬到水平位置的過程中，力f的大小變化情況應(yīng)是a一直增大   b一直減小 c先增大后減小  d不變分析：解這類型題目重點要懂得找到動力臂和阻力臂，并且將它們畫出來，接著分析它們和阻力的變化情況，再根據(jù)杠桿平衡條件求解。在題中，因為f垂直于杠桿，所以動

2、力臂就是杠桿的長，大小始終不變，阻力臂等于或小于動力臂的一半。當(dāng)阻力方向與杠桿垂直時（即杠桿被拉到水平位置時候）阻力臂等于動力臂的一半，此時f用力最大，再往上或往下，動力f將越來越少。所以這道題答案選擇a。（2） f始終水平向右。方法跟（1）一樣，首先畫出動力臂和阻力臂，并且分析它們和阻力的變化情況，再根據(jù)杠桿平衡條件求解。例：一根直桿可繞軸轉(zhuǎn)動，在直桿的中點掛一重物，在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力f，如圖9所示，在力f使直桿從豎直位置慢慢抬起到接近水平位置的過程中，力f大小的變化情況是 (  ) a一直在增大 b一直在減小c先增大后減小

3、60; d先減小后增大首先作圖找到動力臂和阻力臂：動力臂：隨著物體上升，支點到f所在直線的距離就??；阻力臂：隨著杠桿接近水平，力臂逐漸變成杠桿長的一半（物體在中點）。分析不能發(fā)現(xiàn)f的力臂逐漸減小且物體對杠桿拉力即重力的力臂會變大。然而重力的大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可解出，f逐漸變大。解釋到這，同學(xué)們應(yīng)該知道正確的答案是選擇a。（3） f始終豎直向上。方法同上。例：杠桿oa可繞支點o自由轉(zhuǎn)動，b處掛一重物g，a處有一豎直向上的力作用力f，如圖所示，當(dāng)杠桿oa和墻壁之間的夾角逐漸增大時，為保持杠桿平衡，則拉力f的大小將_，f_g（填“”、“”或“=”）。假若同學(xué)們沒有學(xué)過相似三角形，根據(jù)b為oa

4、的中點，并且be/af，可知道e為of的中點，那么be為三角形aof的中位線。根據(jù)中位線，知道be為af的一半，無論轉(zhuǎn)到哪個位置都有這個關(guān)系，所以f也始終為重力的二分之一，由此可知道豎直向上拉的時候f大小是不變的。方法提煉：抓住不便量，分析可變量。1、 弄清動力阻力的方向。2、 畫出動力臂和阻力臂。3、 判斷出動力的變化情況。另一題型，例：一根直桿可以繞o點轉(zhuǎn)動，在直桿的中點掛一個重為g的重物，在桿的另一端施加一個力f，如圖9所示，在力f從水平方向緩慢轉(zhuǎn)動到沿豎直向上的方向過程中，為使直桿保持在圖示位置平衡，則拉力f的變化情況是（）a、先變大，后變小 b、一直變小 c、先變小，后變大 d、一直變大同學(xué)們是否能看出這道題與上述體型的區(qū)別？上述的力方向都是不變的，轉(zhuǎn)動的是杠桿，現(xiàn)在杠桿是保持靜止的，轉(zhuǎn)動的是了力。認(rèn)真的分析一下，相信你也